找出2n+1个数中不成对的那个
问题定义:有2n+1个数,只有一个单着,别的都是成对的,找出这个单着的数。比如:2 1 3 2 1。3是答案。
思路一:暴力搜索——每个数都和其他数比较,找不到相同的,就得到了结果。时间复杂度为o(n2)
思路二:排序搜索——先给序列排个序,之后从前往后一对一对的找,直到不是成对的为止。时间复杂度,怎么也得o(nlgn)
思路三:异或计算,一趟搞定。时间复杂度o(n)
直接看思路三:
原理:异或操作(^)——(对于位操作)相同为0,相异为1.比如:1^0 = 1, 1 ^1=0
这样:
- 两个相同的数异或就为0
- 任何数和0异或为自己(转化到位。1^0 = 1, 0 ^0=0)
例如:5 ^ 5 = 0
5 ^ 0 = 5
对于本题:2 1 3 2 1,都异或一下:相同的(2^2,1^1) 为0,剩下的3和0异或为自身3。(注:异或具有交换律)
参考代码:
#include <stdio.h> int main() { int a[5] = {2, 1, 3, 2, 1}; int aim = a[0]; for(i = 1; i < 5; i++) { aim = aim ^ a[i]; } printf("Result:", aim); return 0; }
异或在这方面挺好,再来个应用:
不用第三个数直接交换两个数:
#include <stdio.h> void swap(int *a, int *b) { *a = *a ^ *b; *b = *a ^ *b; *a = *a ^ *b; } int main() { int a=3, b=5; swap(&a, &b); printf("%d\n%d", a, b); return 0; }
当然完成这个题目还可以用同样的思维:
#include <stdio.h> void swap(int *a, int *b) { *a = *a + *b; *b = *a - *b; *a = *a - *b; } int main() { int a=3, b=5; swap(&a, &b); printf("%d\n%d", a, b); return 0; }