leetcode中位运算题目

Posted 2021-10-31 ~千里之行，始于足下~

给定一个整数数组 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。
进阶：你的算法应该具有线性时间复杂度。你能否仅使用常数空间复杂度来实现？
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

分析:
相异为1,相同为0
[1,2,1,3,2,5]中,所有数异或结果为: 3 ^ 5
[3] 0000…0011
[5] 0000…0101 ^
[3^5] 0000…0110
找到[3^5]中第一个二进制位为1的位,即第二位.
然后遍历数组中的每个数,第二位为1的分为一个组,第二位为0的分到另一个组
第一组:result1
[1] 0000…0001
[1] 0000…0001
[5] 0000…0101
第二组:result2
[2] 0000…0010
[2] 0000…0010
[3] 0000…0011
将两个组分别异或即为答案
result1 = 5 result= 3

链接

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        int len = nums.size();
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++)
        {
            res ^= nums[i];
        }
        //找到res中第一个二进制为1的位,保存在index中
        int index = -1;
        for (int i = 0; i < 32; i++)
        {
            if (res & (1 << i))
            {
                index = i; 
                break;
            }
        }

        //将数组中的元素分组
        int tmp1 = 0;
        int tmp2 = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++)
        {
            if (nums[i] & (1 << index))//为1
            {
                tmp1 ^= nums[i];
            }
            else //为0
            {
                tmp2 ^= nums[i];
            }
        }
        return {tmp1, tmp2};
    }
};

---

给你一个整数数组 nums ，除某个元素仅出现 一次 外，其余每个元素都恰出现 三次 。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。
示例 1：
输入：nums = [2,2,3,2]
输出：3
示例 2：
输入：nums = [0,1,0,1,0,1,100]
输出：100
提示：

1 <= nums.length <= 3 * 104
-231 <= nums[i] <= 231 - 1
nums 中，除某个元素仅出现 一次外，其余每个元素都恰出现三次

进阶：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？
详解链接
分析:
将每个数的二进制位分别对应相加,然后%3,得出结果
[2] 0000…0010
[2] 0000…0010
[2] 0000…0010
[3] 0000…0011
[res] 0000…0041 各位%3
[res’] 0000…0011

c++:

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int res = 0; //存放最后的结果
        int len = nums.size();
        for (int i = 0; i < 32; i++)//整形32位
        {
            int cnt = 0; //每个数对应的位数之和
            for (int j = 0; j < len; j++)
            {
                if ( (1 << i) & nums[j] ) //该位为1
                {
                    cnt++;
                }
            }
            if (cnt % 3) //不是1,就是0
            {
                res |= (1 << i);
            }
        }
        return res;
    }
};

python:

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        ret = 0
        for i in range(0, 32):
            cnt = 0
            for num in nums:
                if (1 << i) & num:
                    cnt += 1
            if cnt % 3:
                if 31 == i:
                    ret -= (1 << 31) //python的整数没有范围
                else:
                    ret |= (1 << i)
        return ret