Leetcode - Single Number

2019年4月22日 232次阅读 来源: Richardo92

Question:
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Given an array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

Note:
Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?
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我一开始的思路很明显，用哈希表。
把数列的数字存入哈希表，然后当发现位置已经存了数字时，表示这个数字为 twice，于是我直接将该数字从哈希表移除。那么最后哈希表就只会剩下一个数字，他只出现了 once。 但是也会有问题哈。如果有个数字是 100000000，其他的都是很小的数字，那么就会浪费空间了。
上代码

public class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (set.contains(nums[i]))
                set.remove(nums[i]);
            else
                set.add(nums[i]);
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (set.contains(nums[i]))
                return nums[i];
        }
        return 0;
    }
}

《Leetcode - Single Number》 Paste_Image.png

由系统分析可知，运算时间比较长。
于是我再次看评论，大神们是怎么做的。于是乎看到了一个，
惊为天人的方法！
我们都知道异或操作，相同的就会为0。然后存在这么一个等式：
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A XOR B XOR C = A XOR C XOR B = B XOR C XOR A = B XOR A XOR C….
**
也就是说，异或操作遵守交换律。
那么假想下，数组里这么多个数，异或，可以把出现两次的数排在前面，只出现一次的数（唯一一个）排在最后。那么前面的异或结果都是0，直到最后，结果为这个只出现了一次的数。
于是我又拿Java重写了下这个方法。
上代码

public class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int s = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++)
            s ^= nums[i];
        return s;   
    }
}

额，核心就四行代码，算法复杂度为 O(N),基本没有用什么空间。然后看系统测的评价

《Leetcode - Single Number》 Paste_Image.png

可以看到时间快了，而且内存肯定也少了。
但是，还不够快！
为什么，因为Java毕竟是建立在JVM上的，所以不能直接控制底层。那么，
用C重写吧。也许是今天兴致好，我又重写了C，或者说，比较容易重写吧。
上代码

int singleNumber(int* nums, int numsSize) {
    int s = 0;
    int i;
    for (i = 0; i < numsSize; i++)
     s ^= nums[i];
    return s;
}

然后看系统的评价

《Leetcode - Single Number》 Paste_Image.png

额，速度一下子上升到了 15ms。。。这就是C语言，这就是指针的效率啊。。。

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总结：
这次作业还是比较简单的。收获如下吧：
当有一大堆重复数字时，如果他们的类型同意，比如 integer。 那么就可以用异或操作来除去重复的数字，当然，只限于该题的情况。只不过是一种很好的思路。
这叫做， Bit Manipulation.
还有，C果然比Java快好多。。。第一次见识到指针的效率！
**
这次的题目也还不是很带劲。今天不做啦，明天继续。
Good luck, Richardo!

My code:

public class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0)
            return -1;
        int curr = nums[0];
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            curr = (curr ^ nums[i]);
        }
        return curr;
    }
}

解法熟记在心了。。。

Anyway, Good luck, Richardo!

这道题目一直记得解法。。。很巧妙。做法类似，不写了。

Anyway, Good luck, Richardo! – 08/05/2016

    原文作者：Richardo92
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/3e2cccc339b6#comments
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