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数组题目汇总

时间:2020-09-15 20:00:34      阅读:52      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]
 

一、题目:

  一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。例如数组为{1,3,5,7,1,3,5,9},找出7和9。

二、解答:

1、运用异或运算符的解法

   我们先考虑上述问题的简单版本:   一个数组里面只有一个数字出现一次,其他都出现两次,请找出这个数字。

        这个问题可以可以使用用异或的性质解决。异或的性质:对于整数a,有

                         (1) a^a=0

                         (2)a^0=a

                         (2)a^b^c=a^(b^c)=(a^c)^b

      利用以上的性质,上面的题目的解法为:

public static void findNumAppearOnce(int[] arr) {
        int result = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            result ^= arr[i];
        }
        System.out.println(result);

 

   有了以上的基础,解文章开始时提出的问题的思路如下:

  (1)对于出现两次的元素,使用“异或”操作后结果肯定为0,那么我们就可以遍历一遍数组,对所有元素使用异或操作,那么得到的结果就是两个出现一次的元素的异或结果。

  (2)因为这两个元素不相等,所以异或的结果肯定不是0,也就是可以再异或的结果中找到1位不为0的位,例如异或结果的最后一位不为0。

  (3)这样我们就可以最后一位将原数组元素分为两组,一组该位全为1,另一组该位全为0。

  (4)再次遍历原数组,最后一位为0的一起异或,最后一位为1的一起异或,两组异或的结果分别对应着两个结果。

 

/*
 解法1:
1、思路:
(1)对于出现两次的元素,使用“异或”操作后结果肯定为0,那么我们就可以遍历一遍数组,对所有元素使用异或操作,那么得到的结果就是两个出现一次的元素的异或结果。
(2)因为这两个元素不相等,所以异或的结果肯定不是0,也就是可以再异或的结果中找到1位不为0的位,例如异或结果的最后一位不为0。
(3)这样我们就可以最后一位将原数组元素分为两组,一组该位全为1,另一组该位全为0。
(4)再次遍历原数组,最后一位为0的一起异或,最后一位为1的一起异或,两组异或的结果分别对应着两个结果。
2、复杂度:
  (1)时间复杂度:第一次循环,将所有元素异或得到对应结果,时间开销为O(n);第二次循环,找出第一次异或结果为1的位,时间开销为O(32);第三次循环,根据为1的位将元素分为两组进行异或得到两个结果,时间复杂度为O(n),所以总的时间复杂度为T(n) = 2*O(n)+O(32) = O(n)。
  (2)空间复杂度:常数,因为只分配了两个空间用于结果的保存,因此空间复杂度为常数。
 */

    public static int[] findNumsAppearOnce2(int[] arr) {
        if(arr.length < 2)
            return arr;

        int[] result = new int[2];  //要返回的结果  
        int res = arr[0];  //第一次对所有元素进行亦或操作结果  
        for(int i=1; i<arr.length; i++) {
            res ^= arr[i];
        }
        int bitIndex = 0;
        for(int i=0; i<32; i++) {  //找出亦或结果为1的位。  
            if((res>>i & 1) == 1) {
                bitIndex = i;
                break;
            }
        }
        for(int i=0; i<arr.length; i++) { //根据bitIndex为1,将元素分为两组  
            if((arr[i] >> bitIndex & 1) == 1)
                result[0] ^= arr[i];   //对应位为1,亦或得到的结果  
            else
                result[1] ^= arr[i];   //对应位为0,亦或得到的结果  
        }

        return result;
    }

  

 

2、运用HashMap的解法

(1)思路:

  使用一个Map,Map对应的键值key就是数组中的元素,value就是这个元素出现的次数。这样我通过一次遍历数组中的元素,
如果元素出现在map中,则将其对应的value加1,否则将元素添加到map中,这样遍历一遍数组,我们就可以得到数组中每个元素对应出现的次数,
然后再通过遍历一遍map,返回value为1对应的key就是我们需要求得元素。

 

class Solution {
public:
    vector<int> singleNumbers(vector<int>& nums) {
        unordered_map<int, int> res;
        vector<int> number;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            res[nums[i]]++;
        }
        for (auto c : nums) {
            if (res[c] == 1) {
                number.emplace_back(c);
            }
        }
        return number;
    }
};

  

 

 

 

 

数组题目汇总

原文:https://www.cnblogs.com/Allen-rg/p/13674589.html

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