LeetCode 136:只出现一次的数字 Single Number

简介: 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。 Given a non-empty array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one. 说明: 你的算法应该具有线性时间复杂度。

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。

Given a non-empty array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

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?

Note:

Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

示例 1:

输入: [2,2,1]
输出: 1

示例 2:

输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4

解题思路:

  • 排序数组,如果某个数与前后两个数均不相等则该数只出现一次。
  • 哈希映射,key 为每个数的值,value 为每个数出现的频率。最后找到 value = 1 的数返回。
  • 异或运算,直接进行异或操作求值。不使用额外空间。

异或运算(XOR)解题是最优雅的解法,且不使用额外空间,其概念为:

  • 如果我们对 0 和二进制位做 XOR 运算,得到的仍然是这个二进制位

    • a XOR 0 = a
  • 如果我们对相同的二进制位做 XOR 运算,返回的结果是 0

    • a XOR a = 0
  • XOR 满足交换律和结合律

代码:

借助哈希表:

Java:

哈希映射频率(可用于字符串出现频率的计算)

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            Integer count = map.get(num); //get() 方法获取元素不存在时返回null
            count = count == null ? 1 : ++count; //count为null 时证明元素不存在,则频率改为1,否则count频率+1
            map.put(num, count); //加入映射表
        }
        for (Integer num : map.keySet())
            if (map.get(num) == 1) return num; //返回频率为1的数
        return 0;
    }
}

Python:

1、借助 try...except...,只适用于该题中重复元素重复出现次数为偶数次。

class Solution(object):
    def singleNumber(self, nums):
        hash_map = {}
        for i in nums:
            try:
                hash_map.pop(i) # 尝试移除该数
            except:
                hash_map[i] = 1 # 移除失败证明字典内没有该值,则添加到字典
        return hash_map.popitem()[0] #最后字典中只剩下一个键值对,返回其键值

2、字典映射频率(可用于字符串出现频率的计算)

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        hash_map = {}
        for num in nums:
            hash_map.setdefault(num, 0)
            hash_map[num] += 1 # 每次出现频率加一
        for k, v in hash_map.items(): #二次遍历返回频率为1的数
            if v == 1:
                return k
        return 0

亦或运算(XOR):

其处理逻辑可以简单理解为:

输入: [2 , 3 , 2 , 4 , 3] ,  初始化 result = 0

result = 0  XOR  2  =  2
result = 2  XOR  3  =  [2 , 3]
result =  [2 , 3]  XOR  2  =  3
result = 3  XOR  4  =  [3 , 4]
result = [3 , 4]  XOR  3  =  4

返回 result = 4

异或运算是位操作中最基本运算之一,以上是为方便理解异或运算而简化抽象的逻辑,如果想进一步了解位操作可以参考Wiki百科。

高级程序设计语言异或运算表示符号一般是 ^

Java:

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int result = 0;
        for (int num : nums)
            result = result ^ num;
        return result;
    }
}

Python:

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        result = 0
        for num in nums:
            result = result ^ num
        return result
目录
相关文章
|
5月前
|
算法
Leetcode 313. Super Ugly Number
题目翻译成中文是『超级丑数』,啥叫丑数?丑数就是素因子只有2,3,5的数,7 14 21不是丑数,因为他们都有7这个素数。 这里的超级丑数只是对丑数的一个扩展,超级丑数的素因子不再仅限于2 3 5,而是由题目给定一个素数数组。与朴素丑数算法相比,只是将素因子变了而已,解法还是和朴素丑数一致的。
64 1
|
5月前
|
存储
Leetcode Single Number II (面试题推荐)
给你一个整数数组,每个元素出现了三次,但只有一个元素出现了一次,让你找出这个数,要求线性的时间复杂度,不使用额外空间。
21 0
LeetCode contest 190 5417. 定长子串中元音的最大数目 Maximum Number of Vowels in a Substring of Given Length
LeetCode contest 190 5417. 定长子串中元音的最大数目 Maximum Number of Vowels in a Substring of Given Length
|
存储 前端开发 算法
LeetCode只出现一次的数字使用JavaScript解题|前端学算法
LeetCode只出现一次的数字使用JavaScript解题|前端学算法
110 0
|
算法 PHP
力扣(LeetCode)算法题解:1365. 有多少小于当前数字的数字
力扣(LeetCode)算法题解:1365. 有多少小于当前数字的数字
109 0
|
算法 PHP
力扣(LeetCode)算法题解:1323. 6 和 9 组成的最大数字
力扣(LeetCode)算法题解:1323. 6 和 9 组成的最大数字
105 0
|
算法 PHP
力扣(LeetCode)算法题解:1295. 统计位数为偶数的数字
力扣(LeetCode)算法题解:1295. 统计位数为偶数的数字
86 0
LeetCode Contest 178-1365. 有多少小于当前数字的数字 How Many Numbers Are Smaller Than the Current Number
LeetCode Contest 178-1365. 有多少小于当前数字的数字 How Many Numbers Are Smaller Than the Current Number
LeetCode 136. 只出现一次的数字 Single Number
LeetCode 136. 只出现一次的数字 Single Number
LeetCode contest 177 5169. 日期之间隔几天 Number of Days Between Two Dates
LeetCode contest 177 5169. 日期之间隔几天 Number of Days Between Two Dates