剑指offer56(Java)-数组中出现的次数Ⅰ（中等）

题目：

一个整型数组 nums 里除两个数字之外，其他数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(1)。

 示例 1：

输入：nums = [4,1,4,6]

输出：[1,6] 或 [6,1]

示例2：

输入：nums = [1,2,10,4,1,4,3,3]

输出：[2,10] 或 [10,2]

限制：

• 2 <= nums.length <= 10000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/shu-zu-zhong-shu-zi-chu-xian-de-ci-shu-lcof
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解题思路：

暴力求解：哈希表，但是不符合空间复杂度

先用哈希表统计出每个数字出现的次数，由于只有两个数字出现了一次，然后遍历哈希表，将出现一次的数字放入长度为2 的数组中返回即可。

class Solution {
    public int[] singleNumbers(int[] nums) {
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        int i = 0;
        for(int num : nums){
            map.put(num, map.getOrDefault(num,0) + 1);
        }
        int[] ans = new int[2];
        for (Integer key: map.keySet()){
            if (map.get(key) == 1) {
                ans[i] = key;
                i++;
            }
        }
        return ans;
    }
}

 异或：

异或公式：

① 交换律：A ^ B ^ C = A ^C ^ B

② A^ A = 0

③ A ^ 0 = A

故一个数组的元素进行异或：

比如：[2,4,2,3,3,6]  异或：2^4^2^3^3^6 = 4 ^ 6 ^(2^2)^(3^3) = 4 ^ 6 = 0100 ^ 0110 =  0010

思路：

①先将数组中的所有值进行异或，得到异或结果xor：

 ②设第一个为1的二进位为最后一位即0001，即设m = 1，让 m 不断左移来与xor做 与运算（相同为1）来找到第一位为1 的二进制位：

例如：

若x&0001=1，则a 的第一位为1,

若x&0010=1，则a 的第二位为1；

以此类推……

③根据num ^ m 是否等于0来差分数组。

具体过程可以看：K神老师以及评论区的解释

 代码：

class Solution {
    public int[] singleNumbers(int[] nums) {
        int xor = 0;
        //计算所有值的异或结果
        for (int num : nums){
            xor ^= num;
        }
        int m = 1;
        //找到第一位为1的二进制位,即当 m & xor = 1,保存m
        while ((m & xor) == 0){
            //m左移1位
            m <<= 1;
        }
        //利用m来将数组分组
        //[4,1,4,6] xor = 1 ^ 6 = 0111,m = 0001 
        //num & m = 0的为一组：[4,4,6]
        //num & m = 1的为一组：[1]
        int x = 0, y = 0;
        for (int num : nums){
            if ((num & m) == 0){ 
                x ^= num;
            
            }
            else{
                 y ^= num;
            }
        }
        return new int[]{x,y};
    }
}