LeetCode-260 Single Number III

题目描述

Given an array of numbers nums, in which exactly two elements appear only once and all the other elements appear exactly twice. Find the two elements that appear only once.

题目大意

给定一个数组，该数组存在两个数字只出现了一次，其余的数字在该数组中出现了两次，找到数组中的两个只出现了一次的数字。

示例

E1

解题思路

Solution1

用一个set类型保存访问过的数字，每访问到一个set中没有的数字则将其插入set中，若set中已经存在了该数字，则将set中的该数字删除。即最后set存在的两个数字即为结果。

Solution2

 一个巧妙的方法，将所有数字异或一遍，即可得到两个出现一次数字的异或。再将得到的异或结果，除了最后一个非零位，其余非零位全部置零。最后遍历一遍数组中的数字，将数字分为两组，与该异或结果按位与是否为零进行分开，则分开后的所有数字做异或，最后可得到两个结果数字。

复杂度分析

时间复杂度：O(NN)

空间复杂度：O(N1)

代码1

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        set<int> visit;
        // 遍历一边数组
        for(int num : nums) {
            // 查找set中是否已有该数字
            auto iter = visit.find(num);
            // 若没有，则将其插入set
            if(iter == visit.end())
                visit.insert(num);
            // 否则，将其删除
            else
                visit.erase(iter);
        }
        
        vector<int> res;
        // 将set中剩余的两个数字放入结果数组
        for(auto iter = visit.begin(); iter != visit.end(); ++iter)
            res.push_back(*iter);
        return res;
    }
};

代码2

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumber(vector<int>& nums) {
        // 将所有数字异或，返回得到的异或的结果
        int dif = accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0, bit_xor<int>());
        // 只保留该异或结果的其中一个非零位，其余置零
        dif &= -dif;
        
        vector<int> res = {0, 0};
        // 遍历一边数组，将数组中的数字分类
        for(int num : nums) {
            // 若该数字与dif按位与不为零，则将其异或的结果保留在res[0]中
            if(num & dif)
                res[0] ^= num;
            // 否则，将其保留到res[1]中
            else
                res[1] ^= num;
        }
        
        return res;
    }
};