《LeetCode之每日一题》:193.只出现一次的数字 III

Posted 2021-12-03 是七喜呀！

只出现一次的数字 III

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有关题目

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 * 10^4
-2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 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

题解

法一：哈希表

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        unordered_map<int, int> mp;
        for (auto num : nums)
        {
            ++mp[num];
        }

        vector<int> ans;
        for (const auto &[num, occ] : mp)
        {
            if (occ == 1)
                ans.push_back(num);
        }
        return ans;
    }
};

法二：位运算之异或
异或的性质
代码一：lowbit
参考官方题解

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        int xorsum = 0;
        for (auto &num : nums)
        {
            xorsum ^= num;
        }

        //in order to get the Least Significant Bit
        int lsb = (xorsum == INT_MIN) ? INT_MIN : (xorsum & (-xorsum));
        int num1 = 0, num2 = 0;
        for (auto &num : nums)
        {
            if (lsb & num)
                num1 ^= num;
            else 
                num2 ^= num;
        }

        return {num1, num2};
    }
};

代码二：使用异或进行划分

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        int xorsum = 0;
        for (auto &num : nums)
        {
            xorsum ^= num;
        }

        //找到两个单身数字相同比特位上相异的位置
        int pos = -1;
        for (int i = 31; i >= 0; i--)
        {
            if (((xorsum >> i) & 1) == 1)
            {
                pos = i;
                break;
            }
        }

        //按照相同比特位置上的位置差异，进行划分
        int num1 = 0, num2 = 0;
        for (auto &num : nums)
        {
            if ((num >> pos) & 1)
                num1 ^= num;
            else 
                num2 ^= num;
        }

        return {num1, num2};
    }
};