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找出数组中2个只出现一次的数字

2012-11-22 13:18 197 查看
题目:一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次。

请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。

分析一下:这个问题有点特殊,而且不能按常规解法来求解,因为时间和空间达不到要求,常规解法比如:先排序,后找,重复的元素是挨在一起的,这样时间复杂度为O(nlogn),但是还有栈空间,或者利用桶排序,时间复杂度为O(n),但空间复杂度为O(n);要么利用位排序等等,还有类似于位排序的解法:利用一个额外的数组记录每个数字是否出现等等,可是都达不到题目时间空间双重要求啊!

这里有一个解法:还是利用位异或(觉得异或真是很强悍啊,很多题目利用这个解决很好):由于数组中只有2个数字(设为a、b)出现一次,其余的都出现两次,那么把所有元素异或,就得到xor
= a^b;我们利用这个结果,由于xor中每一个为1的二进制位是不是都属于a或b之一的,并且a、b只有一个该位为1,这样我们可以根据xor为1的位把原数组的元素分为两部分:一部分某位为1,一部分该位不为1,这样再把这两部分分别异或,就得到这两个数了,为了节约时间,就已xor最低为1的位作为分隔:

#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
int array[] = {1, 2, 0, 2, -5, 1, 100, 0,-5,6};
int xor = 0;
int i,index = 0;
int len = sizeof(array)/(sizeof(*array));
//先把所有元素异或
for(i=0;i<len;i++)
xor ^= array[i];

int num1 = 0,num2 = 0; //此处很关键!!!

//求xor最低为1的位
while(xor)
{
if (1 == (xor & 1))
{
break;
}
++index;
xor >>= 1;
}
for (i=0;i<len;i++)
{
if (1 == ((array[i]>>index) & 1))//按照该位是否为1来分类
{
num1 ^= array[i];
}
else
num2 ^= array[i];
}
cout<<"该数组唯一2个不重复元素为:"<<num1<<" , "<<num2<<endl;
system("pause");

}


注意解法的关键:int num1 = 0,num2 = 0;二者的初始化很重要啊!

欢迎大家指正和提出新的解法,谢谢!
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