位运算---在其他数都出现偶数次的数组中找到出现奇数次的数

来源:互联网 发布:房卡 娄底放炮罚 源码 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 00:55

【题目】

  给定一个数组arr,其中只有一个数出现了奇数次,其他数都出现了偶数次,打印这个数。

【进阶问题】

  有两个数出现了奇数次,其他数出现了偶数次,打印这两个数。

【要求】

  时间复杂度O(N),空间复杂度(1)。
  
【基本思路】

  首先需要知道,整数n与0异或的结果是n,整数n与整数n异或的结果是0;同时,异或满足交换律和结合律
  知道上述的内容,解决这道题就很容易了。如果n出现了偶数次,那么,所有的n异或完后一定为0;如果n出现了奇数次,那么所有的n异或完后一定为n。即使数组中同一个数不是连着出现的,根据异或的交换律和结合律,我们知道,数组中顺序的改变不会影响结果。所以,这道题的步骤就是:先申请一个整型变量记为e,初始化为0,让e去和数组中每一个元素进行异或,最终的e就是答案。

下面是使用c++实现的代码:

int printOddTimesNum1(vector<int> arr){    int e = 0;    for(int i=0; i<arr.size(); i++)    {        e = e ^ arr[i];    }    return e;}

  进阶问题。原理同上,首先申请变量e,初始化为0,去异或数组中每一个元素,e最终的结果就是两个出现奇数次的数的异或,记为a ^ b。此时我们要做的就是,先单独求出一个a或b,然后就可以根据e ^ a(或者e ^ b)求出另一个结果。怎么做呢?因为e = a ^ b,所以 e 的二进制表达中为 1 的位置就是 a 与 b 二进制表达中不同的位置,我们找到这样的一个位置。我们再次遍历数组的时候只遍历元素中该位置为0(或者1)的元素,就一定只包含a或b的一个。这个遍历过程就和原始问题一样了,只不过加了一个条件。具体参照如下代码:

void printOddTimesNum2(vector<int> arr){    int e1 = 0;    int e2 = 0;    for(int i=0; i<arr.size(); i++)    {        e1 ^= arr[i];    }    int rightOne = e1 & (~e1 + 1);    for(int i=0; i<arr.size(); i++)    {        if((arr[i] & rightOne) != 0)        {            e2 ^= arr[i];        }    }    cout<<e2<<" "<<(e2^e1)<<endl;}
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