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找唯一不出现三次而出现1次的数子O(n)位运算算法

2024-07-11 02:21:51   214人阅读

之前两次那个是异或运算处理，这次以为也是类似，但是没想出来。
高富帅想出来了算法，转为bitset，然后加起来 相同的话 要么0+0+0 要么1+1+1，最后剩下的 可以通过%3 算出0 或1，思想是这样，
其实也是bit运算，只不过不是异或这种一次运算O(1)这种，但是由于输入是int数组，-2^31~2^31-1 所以用32bit就可以表示了。


之前遇到，过几次错误，包括分配存储空间的问题，正如fawks说的，用全局数组，是在全局区域，比栈空间大很多，所以可以申请大数组，但是leetcode向来
不给数据范围的，不过从int也可以知道了，但是leetcode是class的，public成员貌似也是栈，结果出错，顺便说一下leetcode很多WA都说成TLE。。。还有其他的类型指定错误。。


后来发现有个负数的问题，负数取模符号位是异或(-7/-4=1.....-3, -7/4=-1....-3, 7/-4=-1.....3, 7/4=1....3  因此也可以归纳出，商的符号是除数被除数异或，余数符号是被除数符号)，于是这样数组就变成负数了，为了便于处理，都辩证，但是最后符号位怎么判呢？ 其实都当成数组处理，3m个1,3n个1 还有一个0/1，
加起来取模照样把代表符号位的0 1取出来。


但是从报错问题来看，还有一个-2^31出错了，后来想想是的， 符号位变1，然后后面变为10000 1+31个0 结果那个1都装不下了，于是他的补码是10000000，所以要专门处理，
这里实现了比较底层的，实现了补码。


处理好逻辑后提交，终于过了T T


时间复杂度 O(32n)=O(n),空间复杂度O(1)

#include <map>
#include <set>
#include <queue>
#include <stack>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <iomanip>
#define Min(a,b) (((a) < (b)) ? (a) : (b))
#define Max(a,b) (((a) > (b)) ? (a) : (b))
#define read freopen("in.txt","r",stdin)  
#define write freopen("out.txt","w",stdout)
using namespace std;
//#define MAXBITNUM 32
//#define MAXNUM 100000
//int bitnumvec[MAXNUM][MAXBITNUM];
int singleNumber(int A[], int n) {
	//vector<int*> vec;
	if(n==1) return A[0];
	const int MAXBITNUM=32;
    //int bitnumvec[MAXNUM][MAXBITNUM];

	int** bitnumvec=new int*[n];
	for(int i=0;i<n;i++)
		bitnumvec[i]=new int[MAXBITNUM]();


	
        for(int i=0;i<n;i++)
		{
			int offset=MAXBITNUM-1;
			if(A[i]==-pow(2.0,31))//-2^31
			{
				bitnumvec[i][0]=1;//, 10000000...000
			}
			else//others
			{
				if(A[i]<0&&A[i]>-pow(2.0,31))//negative
				{
					bitnumvec[i][0]=1;//1 means negative, 0 means positve
					A[i]=-A[i];
				}
				while(A[i]!=0)
				{
					bitnumvec[i][offset]=A[i]%2;
					//bitnum[offset]=A[i]%2;
					A[i]=A[i]/2;
					offset--;
				}
			}
			//reverse(vec.begin(),vec.end());
			//vec.push_back(bitnum);
		}
		//memset(bitnum,0,sizeof(int)*MAXBITNUM);
		int bitnum[MAXBITNUM];
		memset(bitnum,0,sizeof(int)*MAXBITNUM);
		int x=0;
		for(int i=0;i<MAXBITNUM;i++)
		{
			//if(i==MAXBITNUM-1)
			//	int y=1;
			for(int j=0;j<n;j++)
			{
				//if(bitnumvec[j][0]==0)
					bitnum[i]+=bitnumvec[j][i];
				//else if(bitnumvec[j][0]==1)
				//	bitnum[i]-=bitnumvec[j][i];
			}
			bitnum[i]=bitnum[i]%3;
			if(i>0)
				x+=bitnum[i]*pow(2.0,MAXBITNUM-1-i);
		}
		if(bitnum[0]==1 &&x !=0)
			x=-x;
		else if(bitnum[0]==1 && x==0)
			x=-pow(2.0,31);
		//for(int i=0;i<MAXBITNUM;i++)
			
		//int x;
		//for(int i=0;i<MAXBITNUM;i++)
		
		for(int i=0;i<n;i++)
			delete[] bitnumvec[i];
		delete[] bitnumvec;
		return x;
}
int main()
{
	//int x=-3%2;
	int a[]={-2,-2,-2147483648,-2};
	cout<<singleNumber(a,4)<<endl;
	return 0;
}


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