题目分析
该问题要求在数组中找到两个只出现一次的数字,其余数字均成对出现。需要在O(n)时间复杂度和O(1)空间复杂度下完成。
核心思路:异或法
异或运算具有以下关键性质:
a ^ a = 0a ^ 0 = a- 异或满足交换律和结合律
实现步骤
将所有数组元素进行异或操作,最终结果为两个只出现一次的数字的异或值(成对的数字异或后抵消为0)。
找到异或结果中最低位的1,该位置是两数字二进制表示中不同的位。
根据该位将数组分为两组,分别进行异或操作,最终得到两个只出现一次的数字。
代码实现
c
#include <stdio.h>
void FindNum(int arr[], int len, int *pnum1, int *pnum2) {
int ret = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
ret ^= arr[i];
}
int pos = 0;
for (int i = 0; i < 32; i++) {
if ((ret >> i) & 1) {
pos = i;
break;
}
}
*pnum1 = 0;
*pnum2 = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
if ((arr[i] >> pos) & 1) {
*pnum1 ^= arr[i];
} else {
*pnum2 ^= arr[i];
}
}
}
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 6};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int num1 = 0;
int num2 = 0;
FindNum(arr, len, &num1, &num2);
printf("%d %d\n", num1, num2);
return 0;
}
运行结果
程序输出为:
5 6
两个数字的顺序可能互换,不影响结果正确性。
关键知识点
sizeof(arr)/sizeof(arr[0]):计算数组长度,仅在数组定义所在函数内有效。- 按位异或
^:成对的数字异或后抵消为0,最终得到两个单次出现数字的异或值。 - 分组异或:利用两个数字二进制表示中的不同位,将数组分成两组分别异或。