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题目描述: 只出现一次的数字

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

解题思路:

方法一：利用哈希表来做，unordered_map<int,int> map,map[nums[i]]==1。

方法二：数学方法

时间复杂度：

方法一： O(n)

方法二： O(n)

空间复杂度

方法一：O(n)

方法二：O(1)

代码

C++:

方法一： 哈希表(unordered_map) 基于哈希表 ，map基于红黑二叉树

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int res =0;
        unordered_map<int,int> map;
        int n=nums.size();
        for (int i=0;i<n;i++)
        {
            map[nums[i]]++;
        }
        for (int i=0;i<n;i++)
        {
            if (map[nums[i]]==1)
            {
                res = nums[i];
                break;
            }
        }
        return res;
    }
};

方法一：哈希表(unordered_set) 基于哈希表 ，set基于红黑二叉树

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int res=0;
        unordered_set<int> st;
        for (int num : nums) 
        {
            if (st.find(num)!=st.end()) // if (st.count(num))
                st.erase(num);
            else 
                st.insert(num);
        }
        res = *st.begin();
        return res;
    }
};

方法二： 数学方法(异或)(二进制)

class Solution {
public:
    int singleNumber(vector<int>& nums) {
        int res =  0;
        for (auto num:nums)
        {
            res = res ^ num;
        }
        return res;
    }
};

Python:

方法一：哈希表

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        hash_table = {}
        for num in nums:
            try:
                hash_table.pop(num)
            except:
                hash_table[num] = 1
        res = hash_table.popitem()[0]  ## Python 字典 popitem() 方法随机返回并删除字典中的最后一对键和值。如果字典已经为空，却调用了此方法，就报出KeyError异常。
        return res

方法二 ：数学方法(其他语言会溢出)

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        res = 0
        res = 2*sum(set(nums)) - sum(nums)  ## set() 函数创建一个无序不重复元素集，可进行关系测试，删除重复数据，还可以计算交集、差集、并集等。
        return res

方法二 ：数学方法(异或)

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        res = 0
        for num in nums:
            res = res ^ num
        return res

参考

• C++中map和unordered_map的用法
• C++中unordered_set用法
• Python set() 函数
• 剑指offer_53题——0~n-1中缺失的数字