leetcode:Single Number

轉自：http://www.acmerblog.com/leetcode-solution-single-number-ii-6317.html

Single Number

Given an array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

Note:
Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

標籤: Hash Table Bit Manipulation
分析

異或，不僅能處理兩次的情況，只要出現偶數次，都可以清零。

代碼1

01	// LeetCode, Single Number

02	// 時間複雜度O(n)，空間複雜度O(1)

03	class Solution {

04

public:

05	int singleNumber(int A[], int n) {

06	int x = 0;

07	for (size_t i = 0; i < n; ++i)

08	x ^= A[i];

09

return x;

10

}

11

};

代碼2

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1	// LeetCode, Single Number

2	// 時間複雜度O(n)，空間複雜度O(1)

3	class Solution {

4

public:

5	int singleNumber(int A[], int n) {

6	return accumulate(A, A + n, 0, bit_xor<int>());

7

}

8

};

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Single Number II

Given an array of integers, every element appears three times except for one. Find that single one.

Note:
Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

標籤: Bit Manipulation
分析

本題和上一題 Single Number，考察的是位運算。只有一個元素只出現了一次

方法1：創建一個長度爲{sizeof(int)}的數組{count[sizeof(int)]}，{count[i]}表示在在$i$位出現的1的次數。如果{count[i]}是3的整數倍，則忽略；否則就把該位取出來組成答案。

方法2：用{one}記錄到當前處理的元素爲止，二進制1出現“1次”（mod 3 之後的 1）的有哪些二進制位；用{two}記錄到當前計算的變量爲止，二進制1出現“2次”（mod 3 之後的 2）的有哪些二進制位。當{one}和{two}中的某一位同時爲1時表示該二進制位上1出現了3次，此時需要清零。即\textbf{用二進制模擬三進制運算}。最終{one}記錄的是最終結果。

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int ret=0;
        int flg[sizeof(int)*8];
        fill_n(&flg[0], sizeof(int)*8, 0);//要初始化爲0！！
        
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            for(int j=0; j<sizeof(int)*8; j++)
            {
                flg[j] += ( (nums[i]>>j) & 1 );// 累計j位上1的個數
                flg[j]%=3;//清零操作
            }
        }
        for(int j=0; j<sizeof(int)*8; j++)
        {
            ret += (flg[j]<< j) ;//flg中元素要麼是1，要麼是0；nums只有一個元素值出現過一次
        }
        return ret;
    }
};

代碼1

01	// LeetCode, Single Number II

02	// 方法1，時間複雜度O(n)，空間複雜度O(1)

03	class Solution {

04

public:

05	int singleNumber(int A[], int n) {

06	const int W = sizeof(int) * 8; // 一個整數的bit數，即整數字長

07	int count[W];  // count[i]表示在在i位出現的1的次數

08	fill_n(&count[0], W, 0);

09	for (int i = 0; i < n; i++) {

10	for (int j = 0; j < W; j++) {

11	count[j] += (A[i] >> j) & 1;

12	count[j] %= 3;

13

}

14

}

15	int result = 0;

16	for (int i = 0; i < W; i++) {

17	result += (count[i] << i);

18

}

19	return result;

20

}

21

};

代碼2

view source

01	// LeetCode, Single Number II

02	// 方法2，時間複雜度O(n)，空間複雜度O(1)

03	class Solution {

04

public:

05	int singleNumber(int A[], int n) {

06	int one = 0, two = 0, three = 0;

07	for (int i = 0; i < n; ++i) {

08	two |= (one & A[i]);

09	one ^= A[i];

10	three = ~(one & two);

11	one &= three;

12	two &= three;

13

}

14

15	return one;

16

}

17

};