【算法】给定一个数组,除了一个数出现1次之外,其余数都出现3次,输出出现一次的那个数。

来源:互联网 发布:cc数据库 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 04:49

给定一个数组,除了一个数出现1次之外,其余数都出现3次。找出出现一次的数。如:{1, 2, 1, 2, 1, 2, 7},找出7.格式:第一行输入一个数n,代表数组的长度,接下来一行输入数组A[n],(输入的数组必须满足问题描述的要求),最后输出只出现一次的数。

package yn;import java.util.Scanner;public class OutputMin {    public static void main(String[] args) {        Scanner input = new Scanner(System.in);        int i = 0;        int j = 0;        int k = 0;        int n = input.nextInt();        int a[] = new int[n];        Scanner in = new Scanner(System.in);        System.out.println("请输入一个数组");        for (i = 0; i < n; i++) {            a[i] = in.nextInt();            System.out.print(a[i] + "  ");        }        System.out.println();        for (j = 0; j < n; j++) {            int f = 0;            for (k = 0; k < n; k++) {                if (a[j] == a[k]) {                    f++;                }            }            if (f == 1) {                System.out.println(a[j]);                break;            }        }    }}

上面这种方法绝大多数人肯定都会,但是我觉得算法效率肯定很低。来想想另外一种方法。

首先看看题目要求:

数组A中,除了某一个数字x之外,其他数字都出现了三次,而x出现了一次。请给出最快的方法找到x。应该如何思考呢?

如果是两个相同的就可以利用两个相同的数异或结果为0来计算的,但这个题目中其他数字是出现了3次,因此肯定不可以再使用异或了。

我们换一个角度来看,如果数组中没有x,那么数组中所有的数字都出现了3次,在二进制上,每位上1的个数肯定也能被3整除。如{1, 5, 1, 5, 1, 5}从二进制上看有:

1:0001

5:0101

1:0001

5:0101

1:0001

5:0101

二进制第0位上有6个1,第2位上有3个1.第1位和第3位上都是0个1,每一位上的统计结果都可以被3整除。而再对该数组添加任何一个数,如果这个数在二进制的某位上为1都将导致该位上1的个数不能被3整除。因此通过统计二进制上每位1的个数就可以推断出x在该位置上是0还是1了,这样就能计算出x了。

推广一下,所有其他数字出现N(N>=2)次,而一个数字出现1次都可以用这种解法来推导出这个出现1次的数字。

例子程序:

package yn;import java.util.Arrays;public class OutputMinJava {    public static void main(String[] args) {        int a[] = { 2, 3, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 1, 4, 4, 5 };        for (int j = 0; j < a.length; j++) {            System.out.print(a[j]);        }        System.out.println();        System.out.println(findNumber(a, a.length));    }    public static int findNumber(int a[], int n) {        int bits[] = new int[32];        Arrays.fill(bits, 0);        int i, j;        for (i = 0; i < n; i++)            for (j = 0; j < 32; j++)                bits[j] += ((a[i] >> j) & 1);        // 如果某位上的结果不能被整除,则肯定目标数字在这一位上为        int result = 0;        for (j = 0; j < 32; j++)            if (bits[j] % 3 != 0)                result += (1 << j);        return result;    }}

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