一个数组中一种数出现了k次，其余出现了m次，求这个出现k次的数

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;

/**
 * 题目描述：给定一个整型数组，其中只有一种数出现了K次，其它数出现了M次
 * 并且M>1，K<M，请找出这个出现了K次的数
 */
public class Code05_OnlyKTimes {

    /**
     * 找出出现了K次的数
     * @param nums
     * @param k
     * @param m
     * @return
     */
    public static int onlyKTimes(int[] nums,int k,int m){
        //准备一个长度为32的数组，用于累加nums中各个数对应二进制位上的1
        int[] binaryArr = new int[32];
        for (int num : nums) {
            for (int i=0;i<=31;i++){
                //提取二进制位上的1
                if (((num >> i) & 1) == 1){
                    binaryArr[i] += 1;
                }
            }
        }
        int ans = 0;
        for (int i=0;i<=31;i++){
            //如果取模运算不为0，表示这一位有那个出现了K次的数参与，即这一位为1
            if (binaryArr[i] % m != 0){
                ans = ans | (1<<i);
            }
        }
        return ans;
    }

    /**
     * 基准方法
     * @param nums
     * @param k
     * @param m
     * @return
     */
    public static int test(int[] nums,int k,int m){
        //用于保存每个数出现的频率
        HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            if (map.containsKey(num)){
                map.put(num,map.get(num)+1);
            }else {
                map.put(num,1);
            }
        }
        for (Integer num : map.keySet()) {
            if (map.get(num) == k){
                return num;
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 生成随机数组
     * @param kinds
     * @param range
     * @param k
     * @param m
     * @return
     */
    public static int[] randomArray(int kinds,int range,int k,int m){
        int[] arr = new int[k+(kinds-1)*m];
        int kTimesNum = randomNumber(range);
        int index = 0;
        for (;index<k;index++){
            arr[index] = kTimesNum;
        }
        kinds--;
        //保证生成的随机数不重复
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
        set.add(kTimesNum);
        while (kinds != 0){
            int mTimesNum = 0;
            do {
                mTimesNum = randomNumber(range);
            }while (set.contains(mTimesNum));
            for (int i=0;i<m;i++){
                arr[index++] = mTimesNum;
            }
            kinds--;
        }
        //数组已经填充完毕，打乱顺序
        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            int randomIndex = (int)(Math.random() * arr.length);//0-N-1
            int tmp = arr[i];
            arr[i] = arr[randomIndex];
            arr[randomIndex] = tmp;
        }
        //返回
        return arr;
    }

    /**
     * 生成随机数
     * @param range
     * @return
     */
    public static int randomNumber(int range){
        return ((int)(Math.random()*range)+1) - ((int)(Math.random()*range)+1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int kinds = 5;//数有多少种
        int max = 9;//出现频率最大
        int range = 100;//控制数的大小
        int testTimes = 10000;//测试次数
        System.out.println("测试开始");
        for (int i=0;i<testTimes;i++){
            int a = (int)(Math.random() * max) + 1;//1-9
            int b = (int)(Math.random() * max) + 1;//1-9
            int k = Math.min(a,b);
            int m = Math.max(a,b);
            if (k==m){
                //确保k<m
                m++;
            }
            int[] arr = randomArray(kinds,range,k,m);
            int ans1 = test(arr,k,m);
            int ans2 = onlyKTimes(arr,k,m);
            if (ans1 != ans2){
                System.out.println("出错了！");
            }
        }
        System.out.println("测试结束");
    }
}