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Day23：数组中数字出现的次数

news 来源：原创 2025/5/1 14:29:48

整数数组 sockets 记录了一个袜子礼盒的颜色分布情况，其中 sockets[i] 表示该袜子的颜色编号。礼盒中除了一款撞色搭配的袜子，每种颜色的袜子均有两只。请设计一个程序，在时间复杂度 O(n)，空间复杂度O(1) 内找到这双撞色搭配袜子的两个颜色编号。

示例 1：

输入：sockets = [4, 5, 2, 4, 6, 6]
输出：[2,5] 或 [5,2]
LCR 177. 撞色搭配 - 力扣（LeetCode）

空间复杂度O(1)，不能再用哈希表了，时间复杂度O(n)，要求一次遍历就把这对找出来。

先来看这么一个题目：

给你一个非空整数数组 nums ，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。

你必须设计并实现线性时间复杂度的算法来解决此问题，且该算法只使用常量额外空间。

136. 只出现一次的数字 - 力扣（LeetCode）

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int result = 0;
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            result = result ^ nums[i];
        }

        return result;
    }
}

我们发现用位运算可以很好地解决这类题目

我们再来看这个题目，肯定还是用位运算，只不过当所有的数两两抵消之后，我们会留下这一对数。如何把这一对数提取出来放进数组呢。

class Solution {
    public int[] sockCollocation(int[] sockets) {
        int x = 0, y = 0, n = 0, m = 1;
        for(int num : sockets)            // 1. 遍历异或
            n ^= num;
        while((n & m) == 0)               // 2. 循环左移，计算 m
            m <<= 1;
        for(int num: sockets) {           // 3. 遍历 sockets 分组
            if((num & m) != 0) x ^= num;  // 4. 当 num & m != 0
            else y ^= num;                // 4. 当 num & m == 0
        }
        return new int[] {x, y};          // 5. 返回出现一次的数字
    }
}

思路就是，先找到一个异或运算，然后这两个异或运算的结果中的二进制，如果有一个位为1，那么这两个数的这一位肯定不相同。一个为1，一个为0，那么我们就拿这个位去遍历数组，数组中这个元素等于1就跟x走，等于0就跟y走，最后返回即可。

拓展：

教学过程中，教练示范一次，学员跟做三次。该过程被混乱剪辑后，记录于数组 actions，其中 actions[i] 表示做出该动作的人员编号。请返回教练的编号。

示例 1：

输入：actions = [5, 7, 5, 5]
输出：7

示例 2：

输入：actions = [12, 1, 6, 12, 6, 12, 6]
输出：1

提示：

1 <= actions.length <= 10000
1 <= actions[i] < 2^31

LCR 178. 训练计划 VI - 力扣（LeetCode）

class Solution {
    public int trainingPlan(int[] actions) {
        int[] counts = new int[32];
        for(int action : actions) {
            for(int i = 0; i < 32; i++) {
                counts[i] += action & 1; // 更新第 i 位 1 的个数之和
                action >>= 1;            // 第 i 位 --> 第 i 位
            }
        }
        int res = 0, m = 3;
        for(int i = 31; i >= 0; i--) {
            res <<= 1;
            res |= counts[i] % m;        // 恢复第 i 位
        }
        return res;
    }
}

第三题太恶心了，想不出来，留个参考吧。