【力扣】136. 只出现一次的数字

题目描述

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。

解题方案

暴力破解

不考虑时间复杂度和空间复杂度限制

• C

int singleNumber(int* nums, int numsSize) {

    for(int i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        for(int j = i + 1; j < numsSize; j++)
        {
            if(nums[i] == nums[j])
            {
                nums[i] = 0;
                nums[j] = 0;
            }
        }

        if(nums[i] != 0)
        {
            return nums[i];
        }
    }

    return 0;
}

位运算-异或运算法：

根据异或运算的性质，数组中的全部元素的异或运算结果即为数组中只出现一次的数字。

异或性质

（1）交换律： A ^ B = B ^ A

（2）结合律： ( A ^ B ) ^ C = A ^ ( B ^ C )

（3）自反性： A ^ B ^ B = A （由结合律可推： A ^ B ^ B = A ^ ( B ^ B ) = A ^ 0 = A）

• C

int singleNumber(int* nums, int numsSize) {

    int temp = 0;

    for(int i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        temp ^= nums[i];
    }

    return temp;
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是数组长度。
• 空间复杂度：O(1)。