leetcode 260,136,137 數字只出現一次

數字只出現一次

代碼：

 public static void main(String[] args) {
//        int[] arr = {2, 2, 1};
//        int num = singleNumber(arr);
//        System.out.println(num);

//        int[] arr={2,1,2,3,4,1};
//        int[] nums = singleNumber2(arr);
//        System.out.println(Arrays.toString(nums));

//        int[] arr={2,2,3,2};
        int[] arr={0,1,0,1,0,1,99};
        int num = singleNumber3(arr);
        System.out.println(num);

    }

    /**
     * 只出現一次的數字  其餘數字都出現兩次，只有一個數字出現一次
     * 達到只使用線性的時間複雜度  不使用額外的空間
     * 使用異或運算 相同的元素進行異或運算 爲0  0與任何元素異或都是元素本身
     *
     * @Date: 2020/6/9 23:15
     * @Author: fuGuoWen
     * @Return int 返回出現一次的數字
     * @Throws 無
     */
    public static int singleNumber(int[] nums) {
        int result = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            result ^= nums[i];
        }
        return result;
    }


    /**
     * 恰好有兩個元素出現一次，其餘的元素都是出現兩次
     * 解決方案：
     * 1.對所有的元素做異或操作
     * 2.對異或以後的結果取低位第一個爲1 的值 temp
     * 3.對整個元素繼續進行遍歷，如果當前元素的值與temp 最高位的值相同 返回的值不爲0，
     * 如果當前元素的值與temp 最高位的值不同，返回的是0
     *
     * 算法 具備 線性的時間複雜度 和常量的空間複雜度
     *
     * @Date: 2020/6/9 23:28
     * @Author: fuGuoWen
     * @Return int[] 整形數組
     * @Throws 無
     */
    public static int[] singleNumber2(int[] nums) {
        int result=0;
        /** 第一步: 所有的元素進行異或，會得到唯一的兩個元素的異或值 */
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            result^=nums[i];
        }
        /** 第二步 獲得result低位的第一個不爲0 的值 */
        int temp = 1;
        while (result != 0) {
            if ((result & 1) == 1) {
                break;
            }
            temp <<= 1;
            result >>= 1;
        }

        int[] arr=new int[2];
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            if((nums[i]&temp)==0){
                /**
                 * 第三步  對所有的元素進行與最高位的元素的值進行與運算  與最高位元素相同的值 進行的計算不爲0
                 * 與最高位元素相同的值 進行的計算結果爲0
                 * */
                arr[0]^=nums[i];
            }else{
                arr[1]^=nums[i];
            }
        }
        return arr;
    }

    /**
     * 只有一個元素出現了一次，其他的元素都是出現了三次
     * 解決思路
     * 1.
     * @Date: 2020/6/10 0:26
     * @Author: fuguowen
     * @Return
     * @Throws
     */
    public static int singleNumber3(int[] nums) {
        /** 第一步  遍歷數組的每一位按照二進制位進行累加 */
        int[] bits = new int[32];
        for (int i = 0; i < 32; i++) {
            for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
                bits[i] += (nums[j] & 1);
                nums[j] >>= 1;
            }
        }
        /**
         * 第二步 高位元素存儲在下標比較大的位置
         * 從高位元素進行遍歷，先進行右移，再進行跟3取模，求餘，最後獲得元素就是隻出現一次的元素
         * */
        int result = 0;
        for (int i = 31; i >= 0; i--) {
            result <<= 1;
            result += (bits[i] % 3);
        }
        return result;
    }