leetcode-數組中只出現一次的數字

一、版本1—有序數組中只出現一次的數字

1、題目描述

　　給定一個只包含整數的有序數組，每個元素都會出現兩次，唯有一個數只會出現一次，找出這個數。

　　示例 1:

輸入: [1,1,2,3,3,4,4,8,8]
輸出: 2

　　示例 2:

輸入: [3,3,7,7,10,11,11]
輸出: 10

　　注意: 您的方案應該在 O(log n)時間復雜度和 O(1)空間復雜度中運行。

2、思路

　　a）使用線性時間異或運算：

　　

　　b）實現規定時間復雜度的方法

3、代碼

　　a）使用異或運算實現的代碼

package cn.zifuchuan;

public class Test7 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1,1,2,3,3,4,4,8,8};
        System.out.println(singleNonDuplicate(nums));
    }
    
    public static int singleNonDuplicate(int[] nums) {
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            temp ^= nums[i];
        }
        return temp;
    }
}

 　　b）二分法查找實現

package cn.zifuchuan;

public class Test7 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 1, 2, 2, 4, 4, 5, 5,9};
        System.out.println(singleNonDuplicate(nums));
    }
    
//    public static int singleNonDuplicate(int[] nums) {
//        int temp = 0;
//        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
//            temp ^= nums[i];
//        }
//        return temp;
//    }
    
    public static int singleNonDuplicate(int[] nums) {
        int low = 0, high = nums.length - 1;
        int mid = (high - low) / 2;
        while(low < mid) {
            if((nums[mid] == nums[mid - 1])) { //和左邊相等，那么出現一次的就在右邊            
                if((mid - low) % 2 != 0) {
                    low = mid + 1;
                    System.out.println("low=" + low + "nums[low]" + nums[low]);
                } else {
                    high = mid - 2;
                    System.out.println("high=" + high + "nums[high]" + nums[high]);
                }
            } else if(nums[mid] == nums[mid + 1]){ //和右邊相等，出現一次的就在左邊
                if((mid - low) % 2 != 0) {
                    high = mid - 1;
                    System.out.println("high=" + high + "nums[high]" + nums[high]);
                } else {
                    low = mid + 2;
                    System.out.println("low=" + low + "nums[low]" + nums[low]);
                }
            }
            mid = (high - low) / 2 + low; //二分中間位置
            System.out.println("mid=" + mid + "mid:" + nums[mid]);
        }
//        System.out.println(mid);
        return nums[low];
    }
}

 二、版本二—無須數組中找出兩個只出現一次的數字

1、題目描述

　　給定一個整數數組 nums，其中恰好有兩個元素只出現一次，其余所有元素均出現兩次。 找出只出現一次的那兩個元素。

　　示例 :

輸入: [1,2,1,3,2,5]
輸出: [3,5]

 

　　注意：

1、結果輸出的順序並不重要，對於上面的例子， [5, 3] 也是正確答案。
2、你的算法應該具有線性時間復雜度。你能否僅使用常數空間復雜度來實現？

 

2、代碼實現

　　a）位運算實現

    public int singleNumber(int[] nums) {
        int a = 0, b = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            a = (a ^ nums[i]) & ~b;
            b = (b ^ nums[i]) & ~a;
        }
        return a;
    }

 

　　b）排序之后實現

    public static int singleNumber(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if(((i + 1) < (len - 1)) && (nums[i] == nums[i + 1]) ) {
                i = i + 2;
                continue;
            } else if(((i+1) < (len - 1)) && (nums[i] != nums[i + 1])){
                return nums[i];
            } else {
                return nums[len-1];
            }
        }
        return 0;
    }