简述Java寻找数组中唯二出现奇数次数的元素(异或) ?
参考答案:
在Java中,如果要找到数组中唯二出现奇数次数的元素,我们可以使用异或(XOR)运算的性质。异或运算有几个关键性质:
- 任何数和0做异或运算,结果仍然是原来的数,即
a ^ 0 = a
。 - 任何数和其自身做异或运算,结果是0,即
a ^ a = 0
。 - 异或运算满足交换律和结合律,即
a ^ b ^ a = b ^ (a ^ a) = b ^ 0 = b
。
假设数组中有两个元素出现奇数次,其余元素都出现偶数次。我们可以对整个数组进行异或运算。由于偶数次出现的元素会相互抵消(即 a ^ a = 0
),最终的结果将是两个奇数次出现元素的异或值。
但是,我们还不能确定这两个元素是什么。为了找到这两个元素,我们可以利用异或运算的另一个性质:一个数和一个未知的数异或两次,可以还原出这个未知数。
我们可以把数组中的所有元素进行异或运算,得到一个中间结果 xorResult
。然后,我们遍历数组,对于数组中的每个元素 num
,我们用 xorResult
和 num
进行异或运算。由于其他所有偶数次出现的元素都会在这个运算中抵消掉,所以最后我们一定会得到这两个奇数次出现元素中的一个。
然后,我们再用 xorResult
和这个得到的元素进行异或运算,就可以得到另一个奇数次出现的元素。
下面是一个简单的Java代码示例:
public class Solution {
public int[] findNumbersAppearingOddTimes(int[] arr) {
int xorResult = 0;
for (int num : arr) {
xorResult ^= num;
}
// 找到异或结果中任意一个为1的位
int rightmostOneBit = xorResult & (-xorResult);
int num1 = 0, num2 = 0;
for (int num : arr) {
// 根据该位将数组元素分为两组
if ((num & rightmostOneBit) != 0) {
num1 ^= num;
} else {
num2 ^= num;
}
}
return new int[]{num1, num2};
}
}
这个算法的时间复杂度是O(n),其中n是数组的长度。