只出现一次的数字 [LeetCode]
题目:
给定一个非空整数数组,除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
说明:
你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗?
示例 1:
输入: [2,2,1] 输出: 1
示例 2:
输入: [4,1,2,1,2] 输出: 4
审题:除了某个元素只出现一次以外,其余每个元素均出现两次。
1、线性时间复杂度:要求我们的代码时间复杂度最高为O(n),不能有嵌套循环等。
2、不使用额外空间:要求空间复杂度最高为O(1)。
解题:
方法一:(异或法)
完美思路:根据异或运算的特点,相同的数字经过异或运算后结果为0,除了单独出现一次的数字外,其他数字都是出现两次的,那么这些数字经过异或运算后结果一定为0。而任何数字与0异或运算都是该数字本身。所以对数组所有元素进行异或运算,运算结果就是题目的答案。
还有重要的一点就是:a ⊕ b ⊕ a = b.
上代码:
1 class Solution{ 2 public int singleNumber(int[] nums){ 3 int num = 0; 4 for (int i = 0; i < nums.length; i++){ 5 num = num ^ nums[i]; 6 } 7 return num; 8 } 9 }
方法二:(比较法)
思路:先对数组进行排序,然后对nums[i]和nums[i+1]进行比较,如相等,i += 2,继续下一组比较,知道取到不想等的一组。
注意:首先这个数组的长度肯定是奇数(目标数字只出现一次,其他所有数字出现两次),所以如果上述步骤没有找到不相等的一组数,那么肯定是数组的最后一个数字是单独出现的。
代码如下:
class Solution { public int singleNumber(int[] nums) { Arrays.sort(nums); for (int i = 0; i < nums.length-1; i += 2){ if (nums[i] != nums[i+1]){ return nums[i]; } } return nums[nums.length-1]; } }
这种方法由于使用了Arrays.sot(int[] a)方法,时间复杂度是O(n3),不符合线性时间复杂度。