只出现一次的数字 [LeetCode]

Posted 2021-02-11 zhlz

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

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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。
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。