JZ-C-40

剑指offer第四十题：数组中只出现一次的数字：一个整型数组里除了两个数字外，其他的数字都出现了两次。

//============================================================================
// Name        : JZ-C-40.cpp
// Author      : Laughing_Lz
// Version     :
// Copyright   : All Right Reserved
// Description : 数组中只出现一次的数字：一个整型数组里除了两个数字外，其他的数字都出现了两次。
//============================================================================

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

unsigned int FindFirstBitIs1(int num);
bool IsBit1(int num, unsigned int indexBit);
/**
 * 时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)
 */
void FindNumsAppearOnce(int data[], int length, int* num1, int* num2) {
    if (data == NULL || length < 2)
        return;

    int resultExclusiveOR = 0;
    for (int i = 0; i < length; ++i)
        resultExclusiveOR ^= data[i]; //第一次依次异或，其实相当于两个只出现一次的数字异或，其余均出现两次，异或后抵消

    unsigned int indexOf1 = FindFirstBitIs1(resultExclusiveOR);

    *num1 = *num2 = 0;
    for (int j = 0; j < length; ++j) {
        if (IsBit1(data[j], indexOf1)) //分组，依此拆分为两个各包含一个只出现一次的数字（其余皆出现两次）的数组★★
            *num1 ^= data[j]; //分组后的再依次异或获得只出现一次的数字
        else
            *num2 ^= data[j];
    }
}

// 找到num从右边数起第一个是1的位
unsigned int FindFirstBitIs1(int num) {
    int indexBit = 0;
    while (((num & 1) == 0) && (indexBit < 8 * sizeof(int))) { //8 * sizeof(int) = 32/..?
        num = num >> 1;
        ++indexBit;
    }

    return indexBit;
}

// 判断数字num的第indexBit位是不是1
bool IsBit1(int num, unsigned int indexBit) {
    num = num >> indexBit; //(这里indexBit=0/1/2/..)
    return (num & 1);
}

// ====================测试代码====================
void Test(char* testName, int data[], int length, int expected1,
        int expected2) {
    if (testName != NULL)
        printf("%s begins: ", testName);

    int result1, result2;
    FindNumsAppearOnce(data, length, &result1, &result2);

    if ((expected1 == result1 && expected2 == result2)
            || (expected2 == result1 && expected1 == result2))
        printf("Passed.\n\n");
    else
        printf("Failed.\n\n");
}

void Test1() {
    int data[] = { 2, 4, 3, 6, 3, 2, 5, 5 };
    Test("Test1", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 6);
}

void Test2() {
    int data[] = { 4, 6 };
    Test("Test2", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 6);
}

void Test3() {
    int data[] = { 4, 6, 1, 1, 1, 1 };
    Test("Test3", data, sizeof(data) / sizeof(int), 4, 6);
}

int main(int argc, char** argv) {
    Test1();
    Test2();
    Test3();

    return 0;
}