算法(TS):只出现一次的数字

给你一个非空整数数组 nums ,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。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题,且该算法只使用常量额外空间。

上题要求时间复杂度为 O(n),空间复杂度为O(1)

解法一:维护一个 Set 对象

创建一个空的 Set 对象,遍历数组 nums,每遍历出一个 num,便在 Set 对象中查找是否存在它,不存在则加入,存在则删除,等数组遍历结束,Set 对象中剩下的就是只出现一次的数字。

ts 复制代码
function singleNumber(nums: number[]): number {
  const uniqueSet = new Set<number>()
  for (const num of nums) {
    if (uniqueSet.has(num)) {
      uniqueSet.delete(num)
    } else {
      uniqueSet.add(num)
    }
  }

  return [...uniqueSet][0]
}

存在一次遍历数组,因此时间复杂度为 O(n),uniqueSet.size的最大值为 n/2,最小为 1, 空间复杂度为O(n)

解法二:位运算符(异或)

异或运算符有下面 3 个特性

  1. a ^ 0 = a,即,任何数与数字 0 异或,得到的结果都等于它本身
  2. a ^ a = 0,即,任何数与自身异或,得到的结果都等于 0
  3. a ^ b ^ c = a ^ c ^ b,异或运算符,满足交换率

遍历 nums,让数组中的数字两两异或,最终得到的结果便是数组中只出现一次的数字

ts 复制代码
function singleNumber(nums: number[]): number {
  let uniqueNumber = 0

  for (const num of nums) {
    uniqueNumber ^= num
  }

  return uniqueNumber
}

存在一次遍历数组,因此时间复杂度为 O(n),没有额外的中间量空间复杂度为O(1)

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