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1. 只出现一次的数字 Single Number
2. 只出现一次的数字 II Single Number II
3. 只出现一次的数字 III Single Number III
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leetcode题号： 136, 137, 260
1. 只出现一次的数字 Single Number
给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
说明：
你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？
示例 1:
输入: [2,2,1] 输出: 1
示例 2:
输入: [4,1,2,1,2] 输出: 4
代码1： 用哈希表计数
def singleNumber(nums):
hash_map = {}
for num in nums:
if num in hash_map:
hash_map[num] += 1
else:
hash_map[num] = 1
for num, count in hash_map.items():
if count == 1:
return num
return 0
if __name__ == '__main__':
nums = [2, 2, 1]
print(singleNumber(nums))
nums = [4, 1, 2, 1, 2]
print(singleNumber(nums))
代码2： 异或运算
def singleNumber(nums):
res = 0
for num in nums:
res ^= num
return res
if __name__ == '__main__':
nums = [2, 2, 1]
print(singleNumber(nums))
nums = [4, 1, 2, 1, 2]
print(singleNumber(nums))
代码3： 算术运算
def singleNumber(nums):
hash_map = {}
sum1, sum2 = 0, 0
for num in nums:
if num in hash_map:
hash_map[num] += 1
else:
hash_map[num] = 1
sum1 += num
for num, count in hash_map.items():
sum2 += 2 * num
return sum2 - sum1
if __name__ == '__main__':
nums = [2, 2, 1]
print(singleNumber(nums))
nums = [4, 1, 2, 1, 2]
print(singleNumber(nums))
输出：
1
4
2. 只出现一次的数字 II Single Number II
给你一个整数数组 nums ，除某个元素仅出现 一次 外，其余每个元素都恰出现 三次 。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。
示例 1：
输入：nums = [2,2,3,2] 输出：3
示例 2：
输入：nums = [0,1,0,1,0,1,99] 输出：99
提示：
1 <= nums.length <= 3 * 10^4-2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1nums中，除某个元素仅出现 一次 外，其余每个元素都恰出现 三次
进阶：你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？
代码1： 用哈希表计数
def singleNumber(nums):
hash_map = {}
for num in nums:
if num in hash_map:
hash_map[num] += 1
else:
hash_map[num] = 1
for num, count in hash_map.items():
if count == 1:
return num
return 0
if __name__ == '__main__':
nums = [2, 2, 3, 2]
print(singleNumber(nums))
nums = [0, 1, 0, 1, 0, 1, 99]
print(singleNumber(nums))
代码2： 位运算
def singleNumber(nums):
res = 0
for i in range(64):
sum = 0
for num in nums:
sum += (num >> i) & 1
if sum % 3 != 0:
res |= 1 << i
return res
if __name__ == '__main__':
nums = [2, 2, 3, 2]
print(singleNumber(nums))
nums = [0, 1, 0, 1, 0, 1, 99]
print(singleNumber(nums))
代码3： 算术运算
def singleNumber(nums):
nums_set = set(nums)
sum1 = sum(nums)
sum2 = 3 * sum(nums_set)
return (sum2 - sum1) // 2
if __name__ == '__main__':
nums = [2, 2, 3, 2]
print(singleNumber(nums))
nums = [0, 1, 0, 1, 0, 1, 99]
print(singleNumber(nums))
输出：
3
99
3. 只出现一次的数字 III Single Number III
给定一个整数数组 nums，其中恰好有两个元素只出现一次，其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按 任意顺序 返回答案。
进阶：你的算法应该具有线性时间复杂度。你能否仅使用常数空间复杂度来实现？
示例 1：
输入：nums = [1,2,1,3,2,5] 输出：[3,5] 解释：[5, 3] 也是有效的答案。
示例 2：
输入：nums = [-1,0] 输出：[-1,0]
示例 3：
输入：nums = [0,1] 输出：[1,0]
提示：
2 <= nums.length <= 3 * 10^4-2^31 <= nums[i] <= 2^31 - 1- 除两个只出现一次的整数外，
nums中的其他数字都出现两次
代码1： 用哈希表计数
def singleNumber(nums):
m, res = {}, []
for num in nums:
m[num] = m.get(num, 0) + 1
for num, count in m.items():
if count == 1:
res.append(num)
return res
if __name__ == '__main__':
nums = [1, 2, 1, 3, 2, 5]
print(singleNumber(nums))
nums = [-1, 0]
print(singleNumber(nums))
nums = [0, 1]
print(singleNumber(nums))
代码2： 位运算分组异或
def singleNumber(nums):
xor = 0
for num in nums:
xor ^= num
mask = 1
while (xor & mask) == 0:
mask <<= 1
a, b = 0, 0
for num in nums:
if num & mask != 0:
a ^= num
else:
b ^= num
return [a, b]
if __name__ == '__main__':
nums = [1, 2, 1, 3, 2, 5]
print(singleNumber(nums))
nums = [-1, 0]
print(singleNumber(nums))
nums = [0, 1]
print(singleNumber(nums))
输出：
[3 5]
[-1 0]
[1 0]
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