【经典算法】LeetCode 136:只出现一次的数字(Java/C/Python3实现含注释说明,Easy)

136. 只出现一次的数字 
给你一个 非空 整数数组 nums ，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题，且该算法只使用常量额外空间。
示例 1 ：
输入：nums = [2,2,1]
输出：1
示例 2 ：
输入：nums = [4,1,2,1,2]
输出：4
示例 3 ：
输入：nums = [1]
输出：1
提示：
1 <= nums.length <= 3 * 104
-3 * 104 <= nums[i] <= 3 * 104
除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int x = 0;
        for (int num : nums)  // 1. 遍历 nums 执行异或运算
            x ^= num;
        return x;            // 2. 返回出现一次的数字 x
    }
}

#include <stdio.h>
int singleNumber(int* nums, int numsSize) {
    int x = 0;
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {  // 1. 遍历 nums 执行异或运算
        x ^= nums[i];
    }
    return x;                            // 2. 返回出现一次的数字 x
}

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        x = 0
        for num in nums:  # 1. 遍历 nums 执行异或运算
            x ^= num      
        return x;         # 2. 返回出现一次的数字 x

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> counts = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            counts.put(num, counts.getOrDefault(num, 0) + 1); // 统计每个数字出现的次数
        }
        for (int num : counts.keySet()) {
            if (counts.get(num) == 1) {
                return num;  // 返回出现次数为 1 的数字
            }
        }
        return -1; //理论上不会到达这里
    }
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 假设数字范围在 0 到 10000 之间，可以使用数组模拟哈希表
int singleNumber(int* nums, int numsSize) {
    int counts[10001] = {0};
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
        counts[nums[i]]++;  // 统计每个数字出现的次数
    }
    for (int i = 0; i < 10001; i++) {
        if (counts[i] == 1) {
            return i;  // 返回出现次数为 1 的数字
        }
    }
    return -1; //理论上不会到达这里
}

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        counts = {}
        for num in nums:
            counts[num] = counts.get(num, 0) + 1  # 统计每个数字出现的次数
        for num, count in counts.items():
            if count == 1:
                return num  # 返回出现次数为 1 的数字
        return -1 #理论上不会到达这里

('a' | ' ') = 'a'
('A' | ' ') = 'a'

('b' & '_') = 'B'
('B' & '_') = 'B'

('d' ^ ' ') = 'D'
('D' ^ ' ') = 'd'

int n = 1;
n = -~n;
// 现在 n = 2

int n = 2;
n = ~-n;
// 现在 n = 1