剑指offer[56-1,56-2,137]

剑指 Offer 56 - I. 数组中数字出现的次数

题目

代码

class Solution {
    public int[] singleNumbers(int[] nums) {
        // 使用异或运算进行位运算,使用xor保存nums数组异或之后的二进制数
        int xor=0;
        // 因为异或运算对于成对出现的数字异或结果为0，所以最终的xor为两个单独的数字异或结果，
        // 而且xor二进制中最后一位1表示两个单独数字在此位置不相同
        //^异或运算符，对于1与0之间才会为1，其余运算均为0，（任何数和本身异或则为 0；任何数和 0 异或是 本身）
        for(int num :nums) xor^=num;
        int mask=1;
        // 使用mask找到xor最后一位为1的位置，根据这个位置将原nums数组分为两个组（主要目的是将两个单独的数字分开，因为成对出现的数字对于异或无影响）
        // &逻辑与运算，对于相同的数值之间运算为1，不同的运算为0
        while((xor&mask)==0)
        // 左移一位二进制
            mask<<=1;
        int a=0,b=0;
        for(int num:nums){
            if((num&mask)==0){
                a^=num;
            }else{
                b^=num;
            }
        }
        return new int[]{a,b};

    }
}

class Solution:
    def singleNumbers(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        xor,a,b=0,0,0
        for i in nums:
            xor ^=i
        mask=1
        while (mask&xor)==0:
            mask=mask<<1
        for i in nums:
            if (mask&i)==0:
                a^=i
            else:
                b^=i
        return [a,b]

剑指 Offer 56 - II. 数组中数字出现的次数 II（与下题相同）

137. 只出现一次的数字 II

题目

代码

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int[] arr=new int[32];
        // 对于nums每一个数字统计各自位置上的二进制1的个数，因为三个相同的数字对于该位置中的1个数和肯定为3的倍数，
        // 余下的数字即为单个的数字二进制表示；
        for(int num:nums){
            for(int j=0;j<32;j++){
                // 使用1与num二进制最后一位进行&逻辑与操作，如果该位置为一arr[j]则加一，否则加零
                arr[j]+=num&1;
                // 进行无符号的位移动，所有位置向右平移一位，保证每次1
                // 都是与num的最后一个二进制位进行逻辑与运算。
                num>>>=1;
            }
        }
        int res=0,m=3;
        // 统计arr数组中余数为一组成的数字，该数字即为数组中的单个数字，返回该值res
        for(int i=0;i<32;i++){
            // 由左至右添加每一个二进制
            res<<=1;
            // 对res进行逻辑或操作
            res|=arr[31-i]%m;
        }
        return res;
    }
}

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        arr=[0]*32
        for num in nums:
            for j in range(32):
                arr[j]+=num&1
                num>>=1
        res=0
        m=3
        for i in range(32):
            # 由左至右添加每一个二进制
            res<<=1;
            # 对res进行逻辑或操作
            res |=arr[31-i]%m;
# 由于 Python 的存储负数的特殊性，需要先将 00 - 3232 位取反（即 res ^ 0xffffffff ），再将所有位取反（即 ~ ）。
# 两个组合操作实质上是将数字 3232 以上位取反， 00 - 3232 位不变。
        return res if arr[31] % m == 0 else ~(res ^ 0xffffffff)