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No40、数组中只出现一次的数字

牛客网原题链接 (opens new window)

题目描述

一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

1、常规做法

void FindNumsAppearOnce(vector<int> data,int* num1,int *num2) {
    unordered_map<int, int> unmp;
    for (int i = 0; i < data.size(); ++i) {
        unmp[data[i]] += 1;
    }


    auto it = unmp.begin();
    while (it != unmp.end()) {
        if (it->second == 1) {
            *num1 = it->first;
            ++it;
            break;
        }
        ++it;
    }

    while (it != unmp.end()) {
        if (it->second == 1) {
            *num2 = it->first;
            break;
        }
        ++it;
    }
}

二刷：

1、hash表的笨方法

运行时间：3ms 占用内存：376k

void FindNumsAppearOnce(vector<int> data,int* num1,int *num2) {
    unordered_map<int,int> unmp;
    for(auto a:data){
        unmp[a]++;
    }

    auto beg = unmp.begin();
    while(beg != unmp.end())
    {
        if(beg->second == 1)
        {
            *num1 = beg->first;
            beg++;
            break;
        }
        beg++;

    }

    while(beg != unmp.end())
    {
        if(beg->second == 1)
        {
            *num2 = beg->first;
            break;
        }
        beg++;

    }
}

2、异或做法，很棒

当只有一个数出现一次时，我们把数组中所有的数，依次异或运算，最后剩下的就是落单的数，因为成对儿出现的都抵消了。

依照这个思路，我们来看两个数（我们假设是AB）出现一次的数组。我们首先还是先异或，剩下的数字肯定是A、B异或的结果，这个结果的二进制中的1，表现的是A和B的不同的位。我们就取第一个1所在的位数，假设是第3位，接着把原数组分成两组，分组标准是第3位是否为1。如此，相同的数肯定在一个组，因为相同数字所有位都相同，而不同的数，肯定不在一组。然后把这两个组按照最开始的思路，依次异或，剩余的两个结果就是这两个只出现一次的数字。

运行时间：3ms 占用内存：376k

void FindNumsAppearOnce(vector<int> data,int* num1,int *num2) {


    if (data.size() < 2) return;

    int totalNum = 0;
    for (int i = 0; i < data.size(); i++) {
        totalNum ^= data[i];//所有数异或，结果为不同的两个数字的异或
    }

    int sign = 0;//标志位，记录totalNum中的第一个1出现的位置
    for (; sign < data.size(); sign++) {
        if ((totalNum & (1 << sign)) != 0) { //左移 sign 位，将所有数字进行左移sign位，而低位补上0
            break;
        }
    }
    cout << sign << endl;
    num1[0] = 0;
    num2[0] = 0;
    for (int i = 0; i < data.size(); i++) {
        if ((data[i] & (1 << sign)) == 0) {//标志位为0的为一组，异或后必得到一个数字（这里注意==的优先级高于&，需在前面加（））
            num1[0] ^= data[i];
            cout << "0 "<<data[i] << " " << (1<<sign) << endl;
        }
        else {
            num2[0] ^= data[i];//标志位为1的为一组
            cout << "1 " << data[i] << " " << (1 << sign) << endl;
        }
    }
    cout << num1[0] << num2[0] << endl;       
}