Source
Given 2*n + 2 numbers, every numbers occurs twice except two, find them. Example Given [1,2,2,3,4,4,5,3] return 1 and 5 Challenge O(n) time, O(1) extra space.
题解
题 Single Number 的 follow up, 不妨设最后两个只出现一次的数分别为 x1, x2
. 那么遍历数组时根据两两异或的方法可得最后的结果为 x1 ^ x2
, 如果我们要分别求得 x1
和 x2
, 我们可以根据 x1 ^ x2 ^ x1 = x2
求得 x2
, 同理可得 x_1
. 那么问题来了,如何得到x1
和x2
呢?看起来似乎是个死循环。大多数人一般也就能想到这一步(比如我…)。
这道题的巧妙之处在于利用x1 ^ x2
的结果对原数组进行了分组,进而将x1
和x2
分开了。具体方法则是利用了x1 ^ x2
不为0的特性,如果x1 ^ x2
不为0,那么x1 ^ x2
的结果必然存在某一二进制位不为0(即为1),我们不妨将最低位的1提取出来,由于在这一二进制位上x1
和x2
必然相异,即x1
, x2
中相应位一个为0,另一个为1,所以我们可以利用这个最低位的1将x1
和x2
分开。又由于除了x1
和x2
之外其他数都是成对出现,故与最低位的1异或时一定会抵消,十分之精妙!
Java
public class Solution { /** * @param A : An integer array * @return : Two integers */ public List<Integer> singleNumberIII(int[] A) { ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<Integer>(); if (A == null || A.length == 0) return nums; int x1xorx2 = 0; for (int i : A) { x1xorx2 ^= i; } // get the last 1 bit of x1xorx2, e.g. 1010 ==> 0010 int last1Bit = x1xorx2 - (x1xorx2 & (x1xorx2 - 1)); int single1 = 0, single2 = 0; for (int i : A) { if ((last1Bit & i) == 0) { single1 ^= i; } else { single2 ^= i; } } nums.add(single1); nums.add(single2); return nums; } }
源码分析
求一个数二进制位1的最低位方法为 x1xorx2 - (x1xorx2 & (x1xorx2 - 1))
,。利用last1Bit
可将数组的数分为两组,一组是相应位为0,另一组是相应位为1.
复杂度分析
两次遍历数组,时间复杂度 O(n), 使用了部分额外空间,空间复杂度 O(1).
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