leetcode：只出现一次的数字 Ⅲ（详解）

前言：内容包括：题目，代码实现，大致思路，代码解读

题目：

给你一个整数数组 nums，其中恰好有两个元素只出现一次，其余所有元素均出现两次。 找出只出现一次的那两个元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法且仅使用常量额外空间来解决此问题。

示例 1：

输入：nums = [1,2,1,3,2,5]
输出：[3,5]
解释：[5, 3] 也是有效的答案。
示例 2：

输入：nums = [-1,0]
输出：[-1,0]
示例 3：

输入：nums = [0,1]
输出：[1,0]

代码实现：

int* singleNumber(int* nums, int numsSize, int* returnSize)
{
    int ret = 0;
    int i = 0;
    for(i=0;i>i)&1)==1)
        {
            pos = i;
            break;
        }
    }

    int*ret2 = (int*)calloc(2,sizeof(int));
    for(i=0;i>pos)&1==1)
        {
            ret2[0]^=nums[i];
        }
        else
        {
            ret2[1]^=nums[i];
        }
    }
    *returnSize = 2;
    return ret2;

}

大致思路：

分组异或：

仅有两个数字只出现一次，其他数字均成对出现

异或：相同为0，相异为1

1 数组中的所有数字异或在一起，结果=只出现一次的两个数字异或在一起

   比如：1,2,1,3,2,5

   异或：1^1^2^2^3^5 = 3^5

   3的二进制：0 1 1

   5的二进制：1 0 1

 蓝色圈/红色圈的这一位，若是某个数字在这一位上的值是1，成为一组

                                          若是某个数字在这一位上的值是0，成为另外一组

 

2 将这两个数字分至不同组，每组异或，结果 = 要找的数字

   比如：1,2,1,3,2,5

   分组只需要将只出现过一次的3和5分开即可

   第一组（红色圈的位置上的值为0）：1 1 5 异或:1^1^3 = 0^3 = 3

   第二组（红色圈的位置上的值为1）：2 2 3  异或：2^2^5 = 0^5 = 5

代码解读：

part1

    int ret = 0;
    int i = 0;
    for(i=0;i

将数组中的所有数字异或在一起，最终只会留下要找的两个数字异或在一起的结果

有了这个结果，我们就能将这两个数字分开至不同的组

part2

    int pos = 0;
    for(i=0;i<32;i++)
    {
        if(((ret>>i)&1)==1)//找出能够区分两个仅出现过一次数字的位置
        {
            pos = i;
            break;
        }
    }

ret：仅出现过一次的两个数字异或在一起的结果

ret共有32个比特位，每一个比特位都要来到最低位（第i个比特位右移i位来到最低位）与1按位与

按位与：&，两个都是1，则结果为1，只要有一个为0，则结果为0

part3

    int*ret2 = (int*)calloc(2,sizeof(int));
    for(i=0;i>pos)&1==1)//让pos位上的值为1的所有数字异或成为一组
        {
            ret2[0]^=nums[i];
        }
        else
        {
            ret2[1]^=nums[i]; //让让pos位上的值为0的所有数字异或成为一组
        }
    }
    *returnSize = 2;
    return ret2;