【每日一练】寻找单身狗，却找到了自己

前言

本章记录着我本猩猩美好的刷题日常，希望在我的解析下可以有和家凤老师一样的自信，这些题我一拿到手就会。

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题1 - 消失的数字

仙人指路➡️： 消失的数字

分析：
题目中明确数组是包含从 0 到 n 的所有整数，但却缺少一个。
咱们可以这么想：数组是从 0 到 n 的所有整数，是个连续的、升序的数组，那消失的数字就可以用 从 0 到 n 的完整数组元素之和 减去 题目所给的数组元素之和（缺一个数字的）

所以有方法一：完整数组之和 - 所给数组之和
具体代码：

int missingNumber(int* nums, int numsSize)
{
     int sum1 = 0;
     int sum2 = 0;
     for(int i = 0;i < numsSize + 1;i++)
     {
         sum1 += i;
     }

     for(int i = 0;i < numsSize;i++)
     {
         sum2 += nums[i];
     }
     return sum1 - sum2;//完整数组之和 - 所给数组之和
}

另外，还有一种蛋黄派看了都直称“妙啊”的方法：异或 （在操作符章节已学习）
复习 异或 的性质：

• 任何值和0异或等于其本身，即：A ^ 0 = A
• 异或本身等于0，即 A ^ A = 0
• 异或满足结合律，即 A ^ B ^ C = A ^ ( B ^ C)

方法二： 利用 异或 的性质，创建一个变量 miss（miss=0） ，根据miss = miss ^ x ^ x，先对0 ~ n完整数序异或，再对所给数组异或，重复出现的数字异或为0，则miss为出现一次的数字，也就是数组中缺失的数字。
结合图解：

具体代码：

int missingNumber(int* nums, int numsSize)
{
    int miss = 0;
    for (int i = 0; i < numsSize + 1; i++)//注意该处是完整的0~n,是numSize+1
    {
        miss ^= i;
    }
    for (int i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        miss ^= nums[i];
    }
    return miss;
}

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题2 - 数组中数字出现的次数

仙人指路➡️： 数组中数字出现的次数

分析：
❓先将问题简单化，当数组nums里除一个数字之外，其他数字都出现了两次，找出该数字。
有了题1的经验，我们直接妙啊解法： 异或

int singleNumber(int* nums, int numsSize)
{
	int res = 0;
	for (int i = 0; i < numsSize; i++)
	{
		res ^= nums[i];
	}	
	return res;
}

重复出现的数字异或为0，剩下的就是出现一次的数字（单身狗）

回到这题：一个数组nums里除两个数字之外，其他数字都出现了两次，找出这两个数字。（设这两个数字分别为num1，num2）

如果直接求该数组异或和，会得到一个看似没意义的结果。

对[2,3,2,3,4,6]异或,结果是4^6

解决思路： 将原数组分为两个子数组，让这两个出现一次的数字（单身狗）分别分到两个数组中，这便变成了找一个单身狗的解法了。
❓如何拆分原数组？

4 ^ 6 的二进制为010 。由异或：相同为0，相异为1可以知道，为1的二进制位说明4 和 6在该位上不相等，即一定是一个为0一个为1 。这正是我们拆分数组的关键。

图解：

分组：

1. 找出两个单身狗的异或和结果
2. 找出用于区分单身狗的二进制位（称为特殊位）
3. 根据特殊位来拆分，并找出单身狗

具体代码：

int* singleNumbers(int* nums, int numsSize, int* returnSize)
{
    //[2,3,2,3,4,6] ==> [4,6]
    int ret = 0;
    for(int i = 0;i < numsSize;i++)
    {
        ret ^= nums[i];//两个单身狗异或的结果  4^6 = 010
    }

    int mask = 1;//0000 0001

    while((ret & mask) == 0)//找用于区分单身狗的位
    {
        mask <<= 1;
    }

    int num1 = 0;
    int num2 = 0;
    for(int i = 0;i < numsSize;i++)
    {
        if((mask & nums[i]) == 0)//特殊位 拆分两个单身狗
        {
            num1 ^= nums[i];
        }
        else
        {
            num2 ^=nums[i];
        }
    }
    int* arr = (int*)malloc(2 * sizeof(int));
    *returnSize = 2;
    arr[0] = num1;
    arr[1] = num2;
    return arr;
}

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