0137. 只出现一次的数字 II

0137. 只出现一次的数字 II #

  • 标签:位运算、数组
  • 难度:简单

题目大意 #

给定一个整数数组 nums,除了某个元素仅出现一次外,其余每个元素恰好出现三次。

要求:找到并返回那个只出现了一次的元素。

解题思路 #

1. 哈希表 #

朴素解法就是利用哈希表。统计出每个元素的出现次数。再遍历哈希表,找到仅出现一次的元素。

2. 位运算 #

将出现三次的元素换成二进制形式放在一起,其二进制对应位置上,出现 1 的个数一定是 3 的倍数(包括 0)。此时,如果在放进来只出现一次的元素,则某些二进制位置上出现 1 的个数就不是 3 的倍数了。

将这些二进制位置上出现 1 的个数不是 3 的倍数位置值置为 1,是 3 的倍数则置为 0。这样对应下来的二进制就是答案所求。

注意:因为 Python 的整数没有位数限制,所以不能通过最高位确定正负。所以 Python 中负整数的补码会被当做正整数。所以在遍历到最后 31 位时进行 ans -= (1 << 31) 操作,目的是将负数的补码转换为「负号 + 原码」的形式。这样就可以正常识别二进制下的负数。参考: Two’s Complement Binary in Python? - Stack Overflow

代码 #

  1. 哈希表
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class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        nums_dict = dict()
        for num in nums:
            if num in nums_dict:
                nums_dict[num] += 1
            else:
                nums_dict[num] = 1
        for key in nums_dict:
            value = nums_dict[key]
            if value == 1:
                return key
        return 0
  1. 位运算
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class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = 0
        for i in range(32):
            count = 0
            for j in range(len(nums)):
                count += (nums[j] >> i) & 1
            if count % 3 != 0:
                if i == 31:
                    ans -= (1 << 31)
                else:
                    ans = ans | 1 << i
        return ans
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