数组中数字出现的次数 II
一个整型数组 nums 里除两个数字之外,其他数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。
示例 1:
输入:nums = [4,1,4,6]
输出:[1,6] 或 [6,1]
示例 2:
输入:nums = [1,2,10,4,1,4,3,3]
输出:[2,10] 或 [10,2]
思路
给定数组中的单独数字有两个,如果只有一个单独数字,那这题就非常简单了。
利用异或的结合律和交换律,直接把数组中所有的数异或在一起。最后留下的那个数就是单独出现的数字。
我们能不能把这两个数分开呢,使这两个单独出现的数在它们所在的数组都是单独存在的。再分别异或,就能得出这两个数。
如图
数组 arr [1,4,1,2,3,2,3,5 ]
如何分出这两个数组呢,我们先把数组arr中所有元素异或起来。
相同的数异或为0,0与非0数异或为非0数本身。 所以,全部异或在一起就等价于两个单独数异或。
异或得出值001,设这个值为ret 。通过观察可以发现,ret为1的位,就说明两个单独数的相同位是不同的。要么是1要么是0。不可能重复。
通过这个为1的位,和原数组中所有元素进行&运算,就可以把两个单独出现的数分开。其他出现两次的数因为二进制值相同也会共同出现在同一边。
给出代码:
int* singleNumbers(int* nums, int numsSize, int* returnSize){
int ret=0;
int i =0;
//保存单独出现的数异或在一起的值
for(i=0;i<numsSize;i++)
{
ret^=nums[i];
}
int m=0;
//从低向高位找到ret中第m位为1的位置, 为1代表异或在一起的两个数不相同。
//
while(m<32)
{
if(ret & (1<<m))
{
break;
}
else
{
m++;
}
}
int x = 0;//记录单独出现的数
int y = 0;//记录单独出现的数
for(i=0;i<numsSize;i++)
{
if(nums[i] & (1<<m)) //&为1的为一组 直接全部异或到一起记录其值
{
x^=nums[i];
}
else //为0的为一组
{
y^=nums[i];
}
}
int* retArr = malloc(2* sizeof(int));
retArr[0]=x;
retArr[1]=y;
*returnSize = 2;
return retArr;
}