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找出陣列中只出現1(2)次的n個數字

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題目描述

給定一個數組,其中只有一個數x出現一次,別的數都出現3次,找出這個數x。(線性時間複雜度)

思路

這個用異或不可以。 
可以設定一個長度為32的int陣列。統計每位上出現1的次數,如果次數能被3整除,說明x該位上為0,否則為1

2.題目:一個整型數組裡除了兩個數字之外,其他的數字都出現了兩次。請寫程式找出這兩個只出現一次的數字。要求時間複雜度是O(n),空間複雜度是O(1)。




分析:這是一道很新穎的關於位運算的面試題。


首先我們考慮這個問題的一個簡單版本:一個數組裡除了一個數字之外,其他的數字都出現了兩次。請寫程式找出這個只出現一次的數字。


這個題目的突破口在哪裡?題目為什麼要強調有一個數字出現一次,其他的出現兩次?我們想到了異或運算的性質:任何一個數字異或它自己都等於0。也就是說,如果我們從頭到尾依次異或陣列中的每一個數字,那麼最終的結果剛好是那個只出現依次的數字,因為那些出現兩次的數字全部在異或中抵消掉了。


有了上面簡單問題的解決方案之後,我們回到原始的問題。如果能夠把原陣列分為兩個子陣列。在每個子陣列中,包含一個只出現一次的數字,而其他數字都出現兩次。如果能夠這樣拆分原陣列,按照前面的辦法就是分別求出這兩個只出現一次的數字了。



我們還是從頭到尾依次異或陣列中的每一個數字,那麼最終得到的結果就是兩個只出現一次的數字的異或結果。因為其他數字都出現了兩次,在異或中全部抵消掉了。由於這兩個數字肯定不一樣,那麼這個異或結果肯定不為0,也就是說在這個結果數字的二進位制表示中至少就有一位為1。我們在結果數字中找到第一個為1的位的位置,記為第N位。現在我們以第N位是不是1為標準把原陣列中的數字分成兩個子陣列,第一個子陣列中每個數字的第N位都為1,而第二個子陣列的每個數字的第N位都為0。


現在我們已經把原陣列分成了兩個子陣列,每個子陣列都包含一個只出現一次的數字,而其他數字都出現了兩次。因此到此為止,所有的問題我們都已經解決。