LeetCode 136. 只出现一次的数字 Single Number

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中文版：

英文版：

My answer：

解题报告：

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中文版：

给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

说明：

你的算法应该具有线性时间复杂度。 你可以不使用额外空间来实现吗？

示例 1:

输入: [2,2,1]
输出: 1
示例 2:

输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4

英文版：

Given a non-empty array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

Note:

Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

Example 1:

Input: [2,2,1]
Output: 1
Example 2:

Input: [4,1,2,1,2]
Output: 4

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/single-number
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My answer：

# version 1：时间复杂度为 O(n)，由于使用 dictionary 记录每个元素出现次数，所以空间复杂度为 O(n)

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        num_dict = {}
        for num in nums:
            if num in num_dict:
                num_dict[num] += 1
            else:
                num_dict[num] = 1

        for key in num_dict:
            if num_dict[key] == 1:
                return key

# version 2: 巧妙使用异或。异或的特性是：相同为0，不同为1；0 和 任意数 x 异或结果都是任意数 x 本身。
# 此方法不占用额外空间，且时间复杂度为 O(n)

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        res = 0
        for num in nums:
            res = res ^ num # 异或
        return res

解题报告：

如代码注释中解释。

两种方法：
1、既然提到了个数自然想到统计每个数字出现的次数，此方法不限于题目中提到的一次和两次。而第二种方法巧妙利用了这个特点。
2、异或，跟数字出现的奇数次和偶数次有关，因为一个数出现偶数次，异或的结果为0，跟没出现一样。