## 一.题目描述
![](https://box.kancloud.cn/2016-01-05_568bb5eabbd0a.jpg)
## 二.解题思路
题目提到,一个数组中除了一个数只出现一次之外,其他数都出现了两次,找出这个特别的数。
这道题对时间和空间有要求,面对这种情况,一般是暗示有十分轻巧而简便的方法进行求解。在一些场景下,使用基本的逻辑运算是个不错的选择。自己简单写了一下,再参照网上部分解法,基本都是使用了异或运算(XOR),**任何数与自己进行按位异或都等于0,而任何数与0进行按位异或都等于本身**。
在C/C++中,按位异或运算符为:“^”
基于以上规则,我们可以将整个数组的元素都按位进行异或,最终返回那个只出现一次的数了。
## 三.示例代码
~~~
// 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
class Solution {
public:
int FindSingleNumber(int A[], int n)
{
int x = 0;
for (size_t i = 0; i < n; ++i)
x ^= A[i]; // XOR
return x;
}
};
~~~
## 四.总结
本题使用了bool运算中的异或,除此之外没有大的难点,不知是否有更高效的算法。
因为使用到了异或,结合网上相关博文的总结,在这记录一下异或运算的性质和常见用法,其实这些性质很容易验证:
一个数和自己做异或的结果是`0`;
和`0`做异或保持原值不变,和`1`做异或得到原值的相反值;
如果`a1^a2^a3^…^an`的结果为`1`,则表示`a1`到`an`之中`1`的个数为**奇数**,否则为**偶数**。这一性质可用于奇偶校验;
`x^x^y == y`,推导很简单:`x^x == 0`,而 `0^y == y`。这一性质可用于在不允许使用中间变量来交换两个数的情况下,实现两个数的交换,如以下swap函数,交换a和b的值:
~~~
void swap(int &a,int &b)
{
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
}
~~~
**然而,该办法并不是没有漏洞**。如果输入`a`和`b`的值相等,得到的结果就不是我们想要的,原因如下:
~~~
a ^= a;
a ^= a;
a ^= a;
~~~
对自身异或结果自然是`0`了。
因此,将数值交换函数改成以下形式,可避免这种错误发生:
~~~
void swap(int &a,int &b)
{
if(a == b) return; // 防止a,b指向同一个地址
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
}
~~~
- 前言
- 2Sum
- 3Sum
- 4Sum
- 3Sum Closest
- Remove Duplicates from Sorted Array
- Remove Duplicates from Sorted Array II
- Search in Rotated Sorted Array
- Remove Element
- Merge Sorted Array
- Add Binary
- Valid Palindrome
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- Single Number II
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- Valid Sudoku
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