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面试题

请编写一段C/C++代码,实现找出数组中所有元素都只出现一次,除了两个特定的数字只出现两次以外的功能。这两个数字只出现一次的条件不变。

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答案:

解答思路:

这是一个比较经典的问题,解决该问题的一个常用方法是使用位运算的特性来找出数组中两个只出现一次的数字。我们可以创建一个额外的变量来存储异或的结果,遍历整个数组,将所有数字进行异或操作。由于任何数字与自身异或的结果为0,所以数组中所有出现两次的数字异或的结果为0,最后剩下的就是数组中只出现一次的数字异或的结果。为了找到这两个只出现一次的数字,我们可以创建一个新的数组来存储所有数字的平方,然后再次应用同样的异或策略。因为两个只出现一次的数字平方后会在新数组中各自出现两次而其他数字会多次出现,所以最终通过异或操作得到的值就是这两个只出现一次的数字的差的平方。最后通过查找这个差的平方的因子,就可以找到这两个只出现一次的数字。需要注意的是这种方法的前提是这两个只出现一次的数字不能是负数。如果数组中可能存在负数,则需要先对数组进行处理,将其转换为正数或者采用其他方法来解决。

最优回答:

假设数组中的元素都是非负整数,以下是使用C++代码实现找出数组中两个只出现一次的数字的示例代码:

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void findTwoUniqueNumbers(vector<int>& arr) {
    int xorResult = 0;  // 用于存储异或结果的变量
    int squareArr[arr.size()];  // 存储所有数字平方的新数组
    int diffSquare = 0;  // 存储两个只出现一次的数字的差的平方
    
    // 计算所有数字的异或结果和新数组
    for (int i = 0; i < arr.size(); ++i) {
        xorResult ^= arr[i];  // 异或操作
        squareArr[i] = arr[i] * arr[i];  // 计算平方并存入新数组
    }
    
    // 通过异或结果找到两个只出现一次的数字的差的平方
    diffSquare = xorResult;  // 异或结果即为两个只出现一次的数字的差的平方
    
    // 找到两个只出现一次的数字
    int uniqueNumbers[2];  // 存储两个只出现一次的数字
    int sqrtDiff = sqrt(diffSquare);  // 计算差的平方根(假设差不会太大)
    for (int i = 0; i < arr.size(); ++i) {
        if ((arr[i] == uniqueNumbers[0] || arr[i] == uniqueNumbers[1]) && i < sqrtDiff) {  // 检查是否为其中一个只出现一次的数字且索引小于平方根的值
            uniqueNumbers[i % 2] = sqrtDiff + arr[i];  // 根据平方根和当前数字计算另一个只出现一次的数字并存储到相应的位置中
        }
    }
    
    cout << "两个只出现一次的数字分别是:" << uniqueNumbers[0] << " 和 " << uniqueNumbers[1] << endl;  // 输出结果
}

解析:

除了使用位运算的方法外,还可以使用哈希表来记录每个数字出现的次数,然后遍历哈希表找到只出现一次的数字。此外,如果数组中可能存在负数,则需要先对数组进行处理,例如通过取绝对值或者将负数转换为正数的方式来适应算法的要求。这个问题还可以扩展到其他算法领域,例如使用排序后查找的方法等。不同的方法有不同的时间复杂度和空间复杂度要求,需要根据具体情况选择适合的方法来解决。
创作类型:
原创

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