260. Single Number III [medium] (Python)

题目链接

https://leetcode.com/problems/single-number-iii/

题目原文

Given an array of numbers

nums

, in which exactly two elements appear only once and all the other elements appear exactly twice. Find the two elements that appear only once.

For example:

Given nums =

[1, 2, 1, 3, 2, 5]

, return

[3, 5]

.

Note:

The order of the result is not important. So in the above example,

[5, 3]

is also correct.

Your algorithm should run in linear runtime complexity. Could you implement it using only constant space complexity?

思路方法

题目要求O(1)的空间复杂度和O(n)的时间复杂度，限制了不能使用dict之类的辅助结构，故不再讨论此类解法。

题目要求找到两个只出现一次的数，如果之前做过：136. Single Number 这个题的话，应该能想到用异或操作。

然而一遍异或无法得到两个值， 想到最终异或得到的值肯定不为0，那么一定至少有一个位是1。根据这一位是否为1可以将原数组分成两拨，分别将两拨数的总异或求出来，得到的结果就是要求的两个数。

另外，找一个数的二进制表示中1的位置有很多方法，下面两个代码提供了两个不同的方法。

思路一

按照上面写的思路写代码即可。

代码

class Solution(object):
def singleNumber(self, nums):
"""
:type nums: List[int]
:rtype: List[int]
"""
res = [0, 0]
tmp = reduce(operator.xor, nums)
mask = tmp & (-tmp)
for i in nums:
if i & mask:
res[0] ^= i
else:
res[1] ^= i
return res

思路二

只求一拨数的异或，再用总的异或值与该值异或可以得到另一个所求数，减少不少计算量。

代码

class Solution(object):
def singleNumber(self, nums):
"""
:type nums: List[int]
:rtype: List[int]
"""
res1 = 0
tmp = reduce(operator.xor, nums)
mask = tmp - (tmp & (tmp - 1))
for i in nums:
if i & mask:
res1 ^= i
return [res1, tmp ^ res1]

PS: 写错了或者写的不清楚请帮忙指出，谢谢！

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