找出数组内只出现一次的数字,是一系列的笔试题,来考察大家对位运算的掌握,下面我们从最简单的开始来看看吧!
一、题目:一个整型数组里只有一个数字出现了一次,其余数字都出现了两次,请写程序找出出现了一次的数字。
如:{1,2,1,2,3},找出1
看到这个题目时,我们容易想到异或运算的性质。异或运算相同为0,相异为1,则:
a^a = 0; (1)
0^a = a; (2)
a^b^a = b; (3)
通过以上前两式,以上数组里两两相同的异或结果为0,0在与只出现一次的那个数字异或就会得到这个数字,你也可以通过3
式想,1^2^1 = 2, 2^2 = 0,0^3 = 3,还是找到了我们想要的数。不管怎么想,我们都得到统一的思路:将数组里面所有的数字异或一遍,最终得到的那个数字就是只出现一次的数。
[c语言代码]:
-
int FindAppearOnce(int arr[], int len)
-
{
-
int i = 0;
-
int ret = 0;
-
for(i = 0; i<len; i++)
-
{
-
ret = arr[i]^ret;
-
}
-
return ret;
-
}
二、题目:一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次,请写程序找出这两个只出现一次的数字。
如:{1,2,1,2,3,4},找出3和4
有了上道题的铺垫,我们来整理一下这道题的思路:
第一步,将数组中所有数字异或一遍,得到的结果为两个只出现一次的数字的异或结果
本题为:0011(3)^(0100)4 = 0111(7) 括号内为十进制
第二步,在第一步得到的数字的二进制中找出第一个为1的位,通过这个位为0或为1,将数组中的数字分为两组。这两个组里出现一次的两个数必定不在同一组,两个相同的数字必定会被分在一个组。
本题0111最低位就为1,将数组中最低位为1的放在一组,为0的放在另一组,则3和4必定不在同一组,因为找出的这 个位为1,即3和4 的这一位不同。则一组为:1,1,3 二组:2,2,4
第三步,将两个组中的所有数字分别异或,就会得到每个组中只出现一次的那个数。(思想同第一题)
本题1^1^3 = 3,2^2^4 = 4,所以就找到了只出现了一次的两个数。
[c语言代码]:
-
void FindAppearOnce(int arr[], int len, int* pn1, int* pn2)
-
{
-
int num = 0;//记录整组异或的结果,即两个一次出现的数异或的结果
-
int i = 0;
-
int k = 1;
-
-
for(i = 0; i<len; i++) //得出整组异或的结果,即两个一次出现的数异或的结果
-
{
-
num = num^arr[i];
-
}
-
-
while(num&1 != 1) //找出异或结果中第一个为1的bit位
-
{
-
k++;
-
num = num>>1;
-
}
-
-
for(i = 0; i<len ; i++)//将原数组分为两组,分别求出每组中出现一次的数字
-
{
-
int k_bit = (arr[i]>>(k-1)) & 1; //arr[i]第k位的值
-
if(k_bit == 1)
-
{
-
*pn1 = *pn1^arr[i];
-
}
-
else
-
{
-
*pn2 = *pn2^arr[i];
-
}
-
}
-
-
}
大家实现的时候可以根据功能分几个函数。
谢谢阅读!!