剑指Offer-数组中只出现一次的数字

题目描述#

一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

思路#

思路一：

利用HashSet的元素不能重复，如果有重复的元素，则删除重复元素，如果没有则添加，最后剩下的就是只出现一次的元素

思路二：

用HashMap<K,V>保存数组的值，key为数组值，value为布尔型表示是否有重复

思路三：

两个不相等的元素在位级表示上必定会有一位存在不同。

将数组的所有元素异或得到的结果为不存在重复的两个元素异或的结果。

diff &= -diff 得到出 diff 最右侧不为 0 的位，也就是不存在重复的两个元素在位级表示上最右侧不同的那一位，利用这一位就可以将两个元素区分开来。

代码实现#

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package Array;

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

/**
 * 数组中只出现一次的数字
 * 一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。
 * num1,num2分别为长度为1的数组。传出参数
 * 将num1[0],num2[0]设置为返回结果
 */

public class Solution37 {
    public static void main(String[] args) {
        Solution37 solution37 = new Solution37();
        int[] array = {1, 2, 2, 3, 4, 4};
        int[] num1 = new int[1];
        int[] num2 = new int[1];
        solution37.FindNumsAppearOnce_3(array, num1, num2);
        System.out.println(num1[0] + " " + num2[0]);
    }

    /**
     * 位运算 异或
     * 两个不相等的元素在位级表示上必定会有一位存在不同。
     *
     * @param array
     * @param num1
     * @param num2
     */
    public void FindNumsAppearOnce_3(int[] array, int num1[], int num2[]) {
        int diff = 0;
        for (int num : array) diff ^= num;
        // 得到最右一位
        diff &= -diff;
        for (int num : array) {
            if ((num & diff) == 0) num1[0] ^= num;
            else num2[0] ^= num;
        }
    }


    /**
     * 用HashMap<K,V>保存数组的值，key为数组值，value为布尔型表示是否有重复
     *
     * @param array
     * @param num1
     * @param num2
     */
    public void FindNumsAppearOnce_2(int[] array, int num1[], int num2[]) {
        HashMap<Integer, Boolean> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (!map.containsKey(array[i])) {
                map.put(array[i], true);
            } else {
                map.put(array[i], false);
            }
        }
        int index = 0;//区分是第几个不重复的值
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (map.get(array[i])) {
                index++;
                if (index == 1) {
                    num1[0] = array[i];
                } else {
                    num2[0] = array[i];
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 利用HashSet的元素不能重复，如果有重复的元素，则删除重复元素，如果没有则添加，最后剩下的就是只出现一次的元素
     *
     * @param array
     * @param num1
     * @param num2
     */
    public void FindNumsAppearOnce(int[] array, int num1[], int num2[]) {
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (!set.add(array[i])) {
                set.remove(array[i]);
            }
        }
        Iterator<Integer> iterator = set.iterator();
        num1[0] = iterator.next();
        num2[0] = iterator.next();
    }
}