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【算法题】找出一个整型数组里两个不同数字
阅读量:4359 次
发布时间:2019-06-07

本文共 2173 字,大约阅读时间需要 7 分钟。

题目:一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)

 

分析:这是一道很新颖的关于位运算的面试题。

首先我们考虑这个问题的一个简单版本:一个数组里除了一个数字之外,其他的数字都出现了两次。请写程序找出这个只出现一次的数字。

这个题目的突破口在哪里?题目为什么要强调有一个数字出现一次,其他的出现两次?我们想到了异或运算的性质:任何一个数字异或它自己都等于0。也就是说,如果我们从头到尾依次异或数组中的每一个数字,那么最终的结果刚好是那个只出现依次的数字,因为那些出现两次的数字全部在异或中抵消掉了。

有了上面简单问题的解决方案之后,我们回到原始的问题。如果能够把原数组分为两个子数组。在每个子数组中,包含一个只出现一次的数字,而其他数字都出现两次。如果能够这样拆分原数组,按照前面的办法就是分别求出这两个只出现一次的数字了。

我们还是从头到尾依次异或数组中的每一个数字,那么最终得到的结果就是两个只出现一次的数字的异或结果。因为其他数字都出现了两次,在异或中全部抵消掉了。由于这两个数字肯定不一样,那么这个异或结果肯定不为0,也就是说在这个结果数字的二进制表示中至少就有一位为1。我们在结果数字中找到第一个为1的位的位置,记为第N位。现在我们以第N位是不是1为标准把原数组中的数字分成两个子数组,第一个子数组中每个数字的第N位都为1,而第二个子数组的每个数字的第N位都为0

现在我们已经把原数组分成了两个子数组,每个子数组都包含一个只出现一次的数字,而其他数字都出现了两次。因此到此为止,所有的问题我们都已经解决。

 注:分析源自

1 package algorithms; 2  3 public class FindTwoDifferentNum { 4     public static void main(String[] args) { 5         int[] arr = {12,30,25,12,2,30}; 6         FindTwoDifferentNum obj = new FindTwoDifferentNum(); 7         int[] result = new int[2]; //保存结果 8         result = obj.getTwoDifferentNum(arr); 9         10         System.out.println("要找的两个数是");11         System.out.println(result[0]);12         System.out.println(result[1]);13     }14 15     private int[] getTwoDifferentNum(int[] arr) {16         int yihuoResult = 0; //保存arr数组中所有数异或后的结果17         int[] result = new int[2];18         int bit1Pos = 0; //bit1Pos保存的是:异或结果从右向左第一个1的位置19         for(int num : arr)20         {21             yihuoResult ^= num;  //获得所有数异或的结果22         }23         while((yihuoResult & 1) == 0) //找到异或结果从右向左第一个1的位置24         {25             bit1Pos++;26             yihuoResult = yihuoResult >> 1; //右移一位27         }28         for(int num : arr) //对arr中的数分成2组进行异或29         {30             if(is1(num,bit1Pos))  //第bit1Pos位为1的一组31                 result[0] ^= num;32             else                    //第bit1Pos位为0的一组33                 result[1] ^= num;34         }35         return result;36     }37 38     private boolean is1(int num, int n) {39         if(((num>>n) & 1) == 1) //如果第n位是1, n从0开始算40         {41             return true;42         }43         return false;44     }45 46     47 48 }

转载于:https://www.cnblogs.com/paulbai/archive/2012/10/10/2718997.html

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