剑指 offer之数组中只出现一次的数字_java

题目：数组中只出现一次的数字
题目描述
一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

解题思路：
（1） 用map
（2）用异或

第一种思路的代码实现：

//num1,num2分别为长度为1的数组。传出参数
//将num1[0],num2[0]设置为返回结果
import java.util.*;
public class Solution {
    public void FindNumsAppearOnce(int [] array,int num1[] , int num2[]) {
        //其余都出现两次
		if(array.length==2) {
			num1[0]=array[0];
			num2[0]=array[1];
			return;
		}
		//定义一个Map，
		Map<Integer,Integer> mp=new HashMap<>();
		for(int a:array) {
			if(mp.containsKey(a)) {
				mp.put(a, mp.get(a)+1);
			}else {
				mp.put(a, 1);
			}
		}
		Set<Integer> keySet = mp.keySet();
		Iterator<Integer> it = keySet.iterator();
		int [] temp=new int[2];
		int index=0;
		while(it.hasNext()) {
			int key=it.next();
			int val=mp.get(key);
			if(val==1) {
				temp[index++]=key;
			}
		}
		num1[0]=temp[0];
		num2[0]=temp[1];
    }
}

第二种思路：异或
解题思路：来自剑指 offer评论区
ps：又学会了一个招式，感觉好开心 ：)
考虑过程：
首先我们考虑这个问题的一个简单版本：一个数组里除了一个数字之外，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这个只出现一次的数字。
这个题目的突破口在哪里？题目为什么要强调有一个数字出现一次，其他的出现两次？我们想到了异或运算的性质：任何一个数字异或它自己都等于0 。也就是说，如果我们从头到尾依次异或数组中的每一个数字，那么最终的结果刚好是那个只出现一次的数字，因为那些出现两次的数字全部在异或中抵消掉了。
有了上面简单问题的解决方案之后，我们回到原始的问题。如果能够把原数组分为两个子数组。在每个子数组中，包含一个只出现一次的数字，而其它数字都出现两次。如果能够这样拆分原数组，按照前面的办法就是分别求出这两个只出现一次的数字了。
我们还是从头到尾依次异或数组中的每一个数字，那么最终得到的结果就是两个只出现一次的数字的异或结果。因为其它数字都出现了两次，在异或中全部抵消掉了。由于这两个数字肯定不一样，那么这个异或结果肯定不为0 ，也就是说在这个结果数字的二进制表示中至少就有一位为1 。我们在结果数字中找到第一个为1 的位的位置，记为第N 位。现在我们以第N 位是不是1 为标准把原数组中的数字分成两个子数组，第一个子数组中每个数字的第N 位都为1 ，而第二个子数组的每个数字的第N 位都为0 。
现在我们已经把原数组分成了两个子数组，每个子数组都包含一个只出现一次的数字，而其它数字都出现了两次。因此到此为止，所有的问题我们都已经解决。

代码实现：

//num1,num2分别为长度为1的数组。传出参数
//将num1[0],num2[0]设置为返回结果
public class Solution {
    public void FindNumsAppearOnce(int [] array,int num1[] , int num2[]) {
        //首先找到异或后的结果
		//代码的鲁棒性
		if(array.length<2) {
			return;
		}
		if(array.length==2) {
			num1[0]=array[0];
			num2[0]=array[1];
			return;
		}
		//找到所有值的异或结果
		int temp=0;
		for(int a:array) {
			temp^=a;
		}
		//找到第一个二进制位中为1的那个位置
		int index=getFirst1Bits(temp);
		for(int a:array) {
			if(isOne(a,index)) {
				num1[0]^=a;
			}else {
				num2[0]^=a;
			}
		}
	}
	private boolean isOne(int a, int index) {
		a=a>>index;
		return (a&1)==1;
	}
	private int getFirst1Bits(int temp) {
		int index=0;
		while((temp&1)==0 && index<32) {
			temp=temp>>1;
		    index++;
		}
		return index;
	}
}