260. 只出现一次的数字 III (JAVA)

给你一个整数数组 nums，其中恰好有两个元素只出现一次，其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法且仅使用常量额外空间来解决此问题。

 

示例 1：

输入：nums = [1,2,1,3,2,5]
输出：[3,5]
解释：[5, 3] 也是有效的答案。
示例 2：

输入：nums = [-1,0]
输出：[-1,0]
示例 3：

输入：nums = [0,1]
输出：[1,0]
 

提示：

2 <= nums.length <= 3 * 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
除两个只出现一次的整数外，nums 中的其他数字都出现两次

 

解题思路：

常量额外空间 -> 想到位操作

异或之后得出的x，是两个单独的数字的异或，此时x&-x可以得到x最低位的1，记为y。此时可以将原数组的数字可以分为两类：和y按位与为0以及不为0。把这两类分别再作异或，就能得到两个仅出现一次的数字。

x&-x可以得到x最低位的1，为什么？

首先负数其实是按位取反+1， 那么如果x是奇数，显然x&-x=1。如果x是偶数，从末位开始要进1，直至遇到原来该位为1的位。所以x&-x得到的是x最低位的1。

class Solution {
    public int[] singleNumber(int[] nums) {
        int x = 0; //任何数与0按位异或，不改变值
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            x ^= nums[i];
        }
        int y = x & -x; //得到x中最低位的1
        int a = 0, b = 0;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if((nums[i] & y) != 0) {
                a ^= nums[i];
            } else {
                b ^= nums[i];
            }
        }
        int[] result = new int[]{a, b};
        return result;
    }
}