Single Number
题目大意
一个数组中除了一个数字出现过一次外,其余的数字都出现了两次,找出那个只出现一次的数字。
注意点:
算法时间杂度要求为O(n)
空间复杂度为O(1)
解题思路
参考:http://www.cnblogs.com/zuoyuan/p/3719584.html
这题考的是位操作。只需要使用异或(xor)操作就可以解决问题。异或操作的定义为:x ^ 0 = x; x ^ x = 0。用在这道题里面就是:y ^ x ^ x = y; x ^ x = 0; 举个例子:序列为:1122334556677。4是那个唯一的数,之前的数异或操作都清零了,之后的数:4 ^ 5 ^ 5 ^ 6 ^ 6 ^ 7 ^ 7 = 4 ^ ( 5 ^ 5 ^ 6 ^ 6 ^ 7 ^ 7 ) = 4 ^ 0 = 4。问题解决。
代码
class Solution(object):
def singleNumber(self, nums):
""" :type nums: List[int] :rtype: int """
result = nums[0]
for i in nums[1:]:
result ^= i
# print result
return result
Single Number II
题目大意
一组数字中,有一个数字只出现一次,其余的都出现了三次,找出只出现了一次的那个数字。
注意点:
线性时间复杂度
最好不用额外申请空间
解题思路
参考:http://www.cnblogs.com/zuoyuan/p/3719753.html
这道题就比较难了。也是考察位操作。网上的位操作解法看了好半天也没有得其精髓。由于序列中除了那唯一的一个数之外所有的数都是三个三个出现的。如果把这些数都转换成二进制,那么二进制数中1的那些位会连续出现三次,我们可以利用这个思路来解题。比如:3331222转换成二进制为:11 11 11 01 10 10 10。在第1位上,1出现了4次。第2位上,1出现了6次。那么我们把每一位上为1的个数mod 3剩下的1就是我们所求的数,比如这个例子:4 mod 3 = 1; 6 mod 3 = 0。这样剩下的二进制位为:01。那最后所求的数就是1了。
那怎么实现这个想法呢?使用二进制模拟三进制。在连续来3个1后清0。使用两个bit位,bit1和bit2。初始状态bit1和bit2都是0,即00,在来了第一个1后,变成了01,来了第二个1后变成了10,来了第三个1后,变成了11,然后清0为00,即:00->01->10->11,然后将11清为00,这个过程就是我们编程的思路。比如如果输入序列为:1 1 1 1 1 1 1,则变化过程为:00->01->10->11->00->01->10->11->00->01,最后剩下的是1,也就得到了结果。如果位数多那么以此类推,比如序列为:3 3 3 2 2 2 1。则二进制为:11 11 11 10 10 10 01。则低位为1 1 1 0 0 0 1,变化过程为:00->01->10->11->00->00->00->00->01,所以低位剩下1。高位为:1 1 1 1 1 1 0,变化过程为:00->01->10->11->00->01->10->11->00->00,所以高位剩下0。那么最后剩下的是01,也就是1。如果位数更多,可以以此类推。程序中的one相当于bit1,two相当于bit2。
代码
class Solution(object):
def singleNumber(self, nums):
""" :type nums: List[int] :rtype: int """
one = 0; two = 0; three = 0
for i in range(len(nums)):
# print one, two, three
two |= nums[i] & one # two为1时,不管A[i]为什么,two都为1
# print two
one = nums[i] ^ one # 异或操作,都是1就进位
# print one
three = ~(one & two) # 以下三步的意思是:如果one和two都为1时,就清0,反之则保持原来状态。
one &= three
two &= three
# print one, two, three
# print '----'
return one
总结
第二题可以输出二进制理解