这是一道看完答案会觉得很简单,但做之前很难想到答案的题目!!!
不信?
Let us go !
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。
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?
输入: [2,2,1]
输出: 1
输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4
根据题目描述,由于加上了时间复杂度必须是 O(n),并且空间复杂度为 O(1)的条件,因此不能用排序方法,也不能使用 map 数据结构。
小吴想了一下午没想出来,答案是使用 位操作 Bit Operation 来解此题。
将所有元素做异或运算,即 a[1] ⊕ a[2] ⊕ a[3] ⊕ …⊕ a[n],所得的结果就是那个只出现一次的数字,时间复杂度为 O(n)。
异或运算 A ⊕ B 的真值表如下:
| A | B | ⊕ | |:------------- |:---------------:| -------------:| | F | F | F | | F | T | T | | T | F | T | | T | T | F |

有一个 n 个元素的数组,除了两个数只出现一次外,其余元素都出现两次,让你找出这两个只出现一次的数分别是几,要求时间复杂度为 O(n) 且再开辟的内存空间固定(与 n 无关)。
输入: [1,2,2,1,3,4]
输出: [3,4]
根据前面找一个不同数的思路算法,在这里把所有元素都异或,那么得到的结果就是那两个只出现一次的元素异或的结果。
然后,因为这两个只出现一次的元素一定是不相同的,所以这两个元素的二进制形式肯定至少有某一位是不同的,即一个为 0,另一个为 1,现在需要找到这一位。
根据异或的性质 任何一个数字异或它自己都等于 0,得到这个数字二进制形式中任意一个为 1 的位都是我们要找的那一位。
再然后,以这一位是 1 还是 0 为标准,将数组的 n 个元素分成两部分。
将这一位为 0 的所有元素做异或,得出的数就是只出现一次的数中的一个
将这一位为 1 的所有元素做异或,得出的数就是只出现一次的数中的另一个。
这样就解出题目。忽略寻找不同位的过程,总共遍历数组两次,时间复杂度为 O(n)。

本题的基础版来源于 LeetCode 第 136 号问题:只出现一次的数字。虽然题目难度是 简单,但解法真的很巧妙。感兴趣的同学可以根据思路去回答一下: https://leetcode-cn.com/problems/single-number/ 。
预防杠精,注: 思路是否拍案叫绝与此前在剑指 offer 上是否看到过此题并没有关系
原文:一道让你拍案叫绝的算法题
|  |      1Kaiv2      2019-01-16 11:35:29 +08:00 这让我想到了一道面试题,给狗狗喂药的 | 
|  |      2CoderOnePolo OP @Kaiv2 100 只🐶,两瓶毒药那种吗? | 
|  |      3rrfeng      2019-01-16 11:58:51 +08:00 via Android 题目读了一半就知道是异或了… 虽然我不写算法但是看得多了套路上了 | 
|  |      4aheadlead      2019-01-16 12:00:08 +08:00 via iPhone | 
|  |      5hadoop      2019-01-16 12:00:45 +08:00 via Android 这…不是常用套路吗 | 
|  |      6aheadlead      2019-01-16 12:03:23 +08:00 via iPhone  1 | 
|  |      7Sanko      2019-01-16 12:11:26 +08:00 via Android leetcode 刷过这个 | 
|  |      8zhujinliang      2019-01-16 12:18:28 +08:00 via iPhone 如果题目是重复出现的数字可以重复奇数次,怎么做呢? | 
|  |      9lshang      2019-01-16 12:24:07 +08:00 via Android @zhujinliang 重复奇数次不是跟现在一样么,最终会剩下一个数字 | 
|  |      10mathzhaoliang      2019-01-16 12:51:45 +08:00 @lshang 不对。你试试 [1 ,1 ,1 , 0] 这个最简单的例子。 | 
|  |      11auv1107      2019-01-16 13:27:33 +08:00 虽然现在看是一道集齐普通的算法题,但当第一次看到时确实有一种拍案叫绝、醍醐灌顶之感。 | 
|  |      12VoidChen      2019-01-16 13:56:54 +08:00 看了开头我就知道是异或了,这不能说巧妙,只是很多人没想起异或有这样的特性 | 
|  |      13sagaxu      2019-01-16 13:57:58 +08:00 via Android 十年前就见过的套路 | 
|      14urmyfaith      2019-01-16 14:17:00 +08:00 走过的路都是套路? | 
|      15felixlong      2019-01-16 14:58:29 +08:00 via Android 这样的题目只能自娱自乐啦。就像孔乙己问茴字的四种写法一样。 | 
|  |      16Amit      2019-01-16 17:28:10 +08:00 动态图片是用什么工具做的? | 
|  |      17est      2019-01-16 17:34:38 +08:00 如果一个出现 3 次,其他的都出现 5 次呢。 /狗头 | 
|      18stone666      2019-01-16 17:38:31 +08:00 让我想起了 BitMap | 
|  |      19jmc891205      2019-01-16 17:50:23 +08:00 via iPhone 写长文也就算了 居然还做了图片 lz 工作不饱和呀~ txtx | 
|  |      20ayase252      2019-01-16 19:06:25 +08:00 via iPhone 用设计数字电路的办法有通解 | 
|  |      21woodensail      2019-01-16 19:08:05 +08:00 [1e9,1e10,1e11] 来演示一下 | 
|  |      22thedrwu      2019-01-16 19:12:39 +08:00 via Android 大家一起 xor 一下不就解决了吗。。不需要额外空间。 | 
|  |      23thedrwu      2019-01-16 19:14:18 +08:00 via Android 呃…只看完题目描述就抢答了。没看楼主已经给出了答案 | 
|      24duanluray      2019-01-16 20:11:43 +08:00 leetcode 刷过,HW 的机试也做过 | 
|  |      25Kaiv2      2019-01-16 20:41:49 +08:00 via Android @CoderOnePolo 1000 瓶毒药 1 瓶有毒,喂给 10 只狗狗,猜哪瓶有毒 | 
|  |      26alpenstock      2019-01-17 08:34:35 +08:00 喵~ | 
|  |      27qiutianaimeili      2019-01-17 08:53:33 +08:00 之前见过 | 
|  |      28XuanFei990      2019-01-17 09:28:00 +08:00 都是套路。。。 之前刷了一个重复奇数次的,,最快的算法也是这种逻辑运算组合出来的。。 | 
|  |      29susecjh      2019-01-18 07:56:06 +08:00 via Android 就这? | 
|  |      30YingJie      2019-01-18 08:43:56 +08:00 via Android 好像是 leetcode 简单级别的吧? | 
|  |      31northernlights      2019-01-18 10:04:05 +08:00 我想知道这样的动画演示是怎么制作出来的,谁能告诉我? | 
|      32smilev587      2019-01-18 10:46:15 +08:00 是我语文学的不好么? 为啥后面你写的内容我都读不懂? | 
|  |      33jsp      2019-01-18 11:35:40 +08:00 其实位运算的各种性质都挺奇特的,很少回去留意。。 感谢楼主分享。 |