只出现一次的数字

一、题目描述

一、English版本

Given a non-empty array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.

Note:

Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

Example 1:

Input: [2,2,1]
Output: 1

Example 2:

Input: [4,1,2,1,2]
Output: 4

二、中文版

给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

说明：

你的算法应该具有线性时间复杂度。你可以不使用额外空间来实现吗？

示例 1:

输入: [2,2,1]
输出: 1

示例 2:

输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4

二、ruby方案

动态语言和静态语言不同，有很多现有的方法，并不一定非要照着静态的思路或者算法，相反如果在没有约束的条件下，解决问题才是王道，使用灵活使用动态语言封装的方法是应该首先想到的。

# @param {Integer[]} nums
# @return {Integer}
def single_number(nums)
  if nums.empty?
    rerurn nil
  end

  i = 0
  while i < nums.size do
    if nums.count(nums[i]) == 1
      return nums[i]
    end
    i += 1
  end

  nil
end

三、python方案

同上

class Solution(object):
    def singleNumber(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        for i in nums:
            if nums.count(i) == 1:
                return i

        return None

四、java方案

方案一：借助辅助空间

set或者hash,但是题目要求不要使用辅助空间。

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
import java.lang.Integer;
class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) {
            return 0;
        }

        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (set.contains(nums[i])) {
                set.remove(nums[i]);
            } else {
                set.add(nums[i]);
            }
        }

       return (int)set.toArray()[0]; 
    }
}

五、经典解法，算法思想

异或： pry(main)> 2 ^ 1 ^ 2 ^ 3 ^ 1 # 3

# @param {Integer[]} nums
# @return {Integer}
def single_number(nums)
  if nums.empty?
    rerurn nil
  end

  # 两种方式等价，因为0^0 = 0; 0^m = m
  #res = 0
  #nums.each do |num|
  #  res ^= num
  #end
  res = nums[0]
  nums[1..-1].to_a.each do |num|
    res ^= num
  end

  res
end

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