LeetCode-136. 只出现一次的数字(day31)

一、前言

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二、题目描述：

题目：

      给定一个非空整数数组，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。

说明： 你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？

具体请看如下示例：

示例 1:

输入: [2,2,1]
输出: 1

示例 2:

输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4

题目来源：LeetCode官网
题目难度：⭐

三、思路分析：

      这题相对其他简答题还要简答，所以题目难度我给了一星，分析题意可得要求找出只出现一次的那个数字，那么通常能想到的实现方式有哪些呢？(除了双层循环嵌套暴力法啊)

第一种：快排+遍历

      先原地排序，然后遍历数组，设置步长为2。然后判断 nums[i] 与 nums[i+1] 是否相等，不相等直接返回num[i];如果最后循环顺序执行完，则打单的那个数字绝对是位于数组最后一个，返回nums[nums.length-1]即可。

第二种：hash表法

      通过map统计数字出现次数，然后对统计好的map进行遍历查找，找到那位统计值为1的就是答案。

第三种：位运算法

1. 两个相同的数异值为0。即n^n=0。
2. 0与任何数异或值仍然为该数。即0^m=m。
3. 异或满足交换律，遍历数组异或，最后得到唯一的不重复的数。

四、算法实现：

1、(快排+遍历)法_AC代码

具体算法代码实现如下：

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        //先排序
        Arrays.sort(nums);
        //判断前后数字是否相同即可
        //步长设置为2.
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i +=2) {
            if (nums[i] != nums[i + 1]) {
                return nums[i];
            }
        }
        //如果循环都正常执行完，那只能说明打单的定是最后一位数。
        return nums[nums.length-1];
    }
}

2、hash表法_AC代码

具体算法代码实现如下：

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        //定义一个hashMap
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (Integer num : nums) {
            //存在key则value+1
            if (map.containsKey(num)) {
                map.put(num, 2);
                continue;
            }
            //初始化value直接设置为1；
            map.put(num, 1);
        }
        //遍历map找到value为1的数字返回即可
        for (Integer key : map.keySet()) {
            //根据key获取map中存储该key的value
            int value = map.get(key);
            if (value == 1) {
                return key;
            }
        }
        //找不到返回-1
        return -1;
    }
}

3、位运算法_AC代码

具体算法代码实现如下：

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        //初始化0
        int single = 0;
        for (int num : nums) {
            //任何数和 0 做异或运算，结果为是原来的数。
            //任何数和其自身做异或运算，结果为0。
            single ^= num;
        }
        //最后返回的就是那个孤独的数
        return single;
    }
}

五、总结：

1、(快排+遍历)法之leetcode提交运行结果截图如下：

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(nlogn)。其中n 是数组长度，快排是logn，然还需对数组遍历一次。
• 空间复杂度：O(1)。

2、hash表法之leetcode提交运行结果截图如下：

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)。其中n 是数组长度，只需要对数组遍历一次。
• 空间复杂度：O(n)。

3、位运算法之leetcode提交运行结果截图如下：

复杂度分析：

• 时间复杂度：O(n)。其中n 是数组长度，只需要对数组遍历一次。
• 空间复杂度：O(1)。

      这题是不是很简单啊，你们说，我连暴力法都懒的写啦，然后拿到这题的时候头脑里就冒出来这仨中解题思路，供大家参考。

      再者，解题道路千万条，欢迎小伙伴们脑洞大开，如果你们有啥更好的想法或者思路，欢迎评论区告诉我哦，大家一起互相借鉴互相学习，方能成长的更快。

      好啦，以上就是本期的所有内容啦，咱们下期见咯。

六、往期推荐：

• leetcode-1.两数之和
• leetcode-9.回文数
• leetcode-13.罗马数字转整数
• leetcode-14.最长公共前缀
• leetcode-20.有效的括号
• leetcode-21.合并两个有序链表
• leetcode-26.删除有序数组中的重复项

七、文末：

      如果你还想要学习更多，小伙伴们大可关注bug菌专门为大家创建的专栏《LeetCode每日一题》！带着你一块儿刷题，专栏每一篇都附带详细解法，手把手带你解题。

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