【算法-数组】找出数组中只出现一次的数字
程序员文章站
2022-07-15 10:39:23
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问题描述:
一个整型数组里除了一个数字之外,其他数字都出现了两次。找出这个只出现1次的数字。要求时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1).
解题思路:
题目强调只有一个数字出现一次,其他数字出现了两次,首先想到的是异或运算,根据异或运算的定义可知,任何一个数字异或它自己等于0,所以从头到尾异或数组中的每一个数字,那些出现了两次的数字全部在异或中被抵消掉,最终的结果刚好是这个只出现1次的数字。算法代码如下:
public class FindNotDoubleClass{
public static int findNotDouble(int[] a){
int result=a[0];
for(int i=1;i<a.length;i++){
result^=a[i];
}
return result;
}
public static void main(String[] args){
int[] a={1,2,3,2,4,3,5,4,1};
int result=findNotDouble(a);
System.out.println(result);
}
}
引申:
如果题目改为数组A中,一个整型数组里除了一个数字之外,其他数字都出现了3次,那么如何找到这个数?
解题思路:
上述异或运算的方法只适用于其他数字出现的次数是偶数的情况,如果其他数字出现的次数为奇数,上述介绍的方法则不再适用。如果数组中所有数都出现了n次,那么这个数组中的所有数对应的二进制数中,各个位上1出现的个数均可以被n整除。以n=3为例,假如数组中有如下元素:{1,1,1,2,2,2},他们对应的二进制表示为01,01,01,10,10,10,10.显然,这个数组中的所有数字对应的二进制中的第0位有3个1,第1位有3个1.对于本题而言,假设出现一次的这个数是a,那么去掉a后其他所有数组对应的二进制数的每个位置出现1的个数是3的倍数。因此可以对数组中的所有数字对应的二进制数中各个位置上1的个数对3取余数,就可以得到出现1次的这个数的二进制表示,从而可以找出这个数。算法代码如下:
public class FindOnceClass{
private static int findOnce(int[] a,int mod){
int[] bitCount=new int[32];
int result=0;
for(int i=0;i<a.length;i++){
for(int j=0;j<32;j++){
bitCount[j]+=((a[i]>>j)&1);
}
}
for(int i=0;i<32;i++){
if(bitCount[i]%3!=0)
result+=(1<<i);
}
return result;
}
public static void main(String[] args){
int[] a={1,2,1,2,4,2,4,4,1,3};
int result=findOnce(a,3);
System.out.println(result);
}
}