zoukankan      html  css  js  c++  java
  • LeetCode 136. 只出现一次的数字 | Python

    136. 只出现一次的数字


    题目来源:https://leetcode-cn.com/problems/single-number

    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?

    示例 1:

    输入: [2,2,1]
    输出: 1
    

    示例 2:

    输入: [4,1,2,1,2]
    输出: 4
    

    解题思路


    思路:位运算

    说明位运算方法的实现前,我们先看下题目,在说明后面,题目要求【算法应具有线性事件复杂度,不需要额外的空间】。如果没有这个要求,我们能想到方法可能有以下几种:

    • 使用集合存储,遍历数组,当数字未在集合中时,先添加到集合中,当存在这个数字时,则从集合中删除,因为题目中已经说明,只有 1 个数字时重复的,那么最后集合中剩下的就是该数字。
    • 使用哈希表存储数字以及数字出现的次数,遍历数组,维护哈希表。最终遍历哈希表,数字出现次数为 1 的就是所求得数字。
    • (这个思路来自官方题解),同样使用集合存储数字,但是这里涉及到普通的运算。集合存储数组的元素,因为集合中不会出现重复的数字,而数组中只有一个数字是重复的,当集合中的数字和的两倍减去原数组中所有元素之和,那么两者所得的结果就是这个数字。

    以上方法都能够解决该问题,但是题意要求【算法应具有线性事件复杂度,不需要额外的空间】。那么这三个方法都不满足条件。

    本篇幅使用的是位运算,关于位运算的使用,之前在 LeetCode 面试题56 - I. 数组中数字出现的次数 | Python 曾经使用过,这里再重新说一下异或的性质:二进制位同一位相同则为 0,不同则为 1。关于异或的规律:

    • 任何数与自身异或结果为 0。
    • 任何数与 0 异或结果为本身。

    同时,异或满足交换律、结合律(数学符号:⊕)

    • 交换律: a ⊕ b = b ⊕ a
    • 结合律: a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c

    先定义返回变量为 0,对数组变量依次进行异或,那么根据上面的规律,我们就可以计算出题目中所说那个不重复的数字。

    具体的代码实现如下。

    代码实现


    class Solution:
        def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
            # 任何数与 0 异或结果为自身
            # 这里定义变量 0,对数组所有元素进行异或时
            # 任何数与自身异或结果为 0
            # 那么最终剩下的就是单独的数字
            res = 0
            for x in nums:
                res ^= x
            return res
    

    实现结果


    实现结果


    以上就是根据位运算异或的性质规律,对数组元素依次进行异或,进而解决《136. 只出现一次的数字》问题的主要内容。


    欢迎关注微信公众号《书所集录》

  • 相关阅读:
    CLR Via
    HTML&XML
    SNS研究
    DotNet&C#
    电子商务
    WCF学习
    SQL
    构架设计
    JS&Ajax
    NHibernate之旅系列文章导航
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yiluolion/p/12889509.html
Copyright © 2011-2022 走看看