一個整型數組里除了兩個數字之外,其他的數字都出現了兩次。請找出這兩個只出現一次的數字。要求時間復雜度是O(n),空間復雜度是O(1).
例如:輸入{2,7,3,10,3,2,5,5} , 輸出 7 和 10 。
大家首先想到的是順序掃描法,但是這種方法的時間復雜度是O(n2)。接着大家又會考慮用哈希表的方法,但是空間復雜度不是O(1)。
應該怎么做才能即滿足時間復雜度是O(n)又滿足空間復雜度是O(1)的要求呢?
我們可以想一想“異或”運算的一個性質。任何一個數字異或它自己都是0 , 那么我們依次異或數組中的每一個數字,得到的結果就會是只出現一次的2個數字的異或結果。
因為這兩個數字不同,所以異或結果肯定不為0,且能夠區分開這兩個數字的地方就是異或結果中為1的位。假設異或結果中從右向左數第n位為1,那么我們就可以把原來數組中的數字按照第n位是否為1分為兩部分,每一部分就會只包含一個只出現一次的數字,且其他的數字都是成對出現。接下來只要分別對這兩個數組求異或,就能找出每部分只出現一次的數字。
具體代碼如下:
1 /////////////////數組中只出現一次的數字///////////////////////////////////////////////////////// 2 void FindNumsAppearOnce(int* data, int length) 3 { 4 if (data == NULL || length < 1) 5 { 6 return; 7 } 8 int OR = 0 ; 9 for (int i = 0 ; i < length ; i++)//依次異或數組中的每一個數 10 { 11 OR = OR ^ data[i] ; 12 } 13 int index = 1 ; 14 15 while ((OR & 1) != 1 && (index < 8 * sizeof(int)))//從右向左找到異或結果中第一個為1的位的位置 16 { 17 OR = OR>>1; 18 index++; 19 } 20 int num1 = 0 ; 21 int num2 = 0 ; 22 for (int j = 0 ; j < length ;j++) 23 { 24 int temp = data[j]; 25 temp = temp >> (index - 1) ;//向右移位到index的位置 26 if ((temp & 1) == 1) //判斷該位是否為1 27 { 28 num1 = num1 ^ data[j]; 29 } 30 else 31 { 32 num2 = num2 ^ data[j] ; 33 } 34 } 35 cout<<num1<<" "<<num2; 36 37 }
