剑指Offer-题56（二）（Java版）：数组中唯一的只出现一次的数字

参考自：《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》

题目：数组中唯一的只出现一次的数字
在一个数组中除了一个数字只出现一次之外，其他数字都出现了三次。请找出那个只出现一次的数字。

主要思路：基于位运算，若一个数字出现三次，那么它的二进制表示中的每一位也出现三次。把数组中的所有出现三次的数字的二进制表示的每一位分别加起来，则每一位的和都能被3整除，再把所求的那个数字的每一位分别加上去，若二进制对应位的和还能被3整除，则所求数字对应位为0，否则为1。最终，得到所求数字的二进制表示。
  同理，数字出现4次5次的类似题目也可按此思路找出只出现一次的数字。

关键点：位运算

时间复杂度：O(n)

public class NumberAppearOnceOrThrice
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(findNumberAppearOnce(new int[]{1, 1, 2, 2, 2, 1, 3})); //3
        System.out.println(findNumberAppearOnce(new int[]{4, 4, 1, 1, 1, 7, 4})); //7
        System.out.println(findNumberAppearOnce(new int[]{-1, -1, -2, -1})); //-2
    }

    private static int findNumberAppearOnce(int[] array)
    {
        if (array == null || array.length == 0)
        {
            throw new IllegalArgumentException();
        }

        int[] bitSum = new int[32];
        for (int num : array)
        {
            int bitMask = 1; //位掩膜
            //从右向左判断位数是否为1
            for (int i = bitSum.length - 1; i >= 0; i--)
            {
                int bit = num & bitMask;
                //位数为1
                if (bit != 0)
                {
                    bitSum[i] += 1;
                }
                bitMask = bitMask << 1;
            }
        }

        int result = 0;
        for (int i = 0; i < bitSum.length; i++)
        {
            result = result << 1;
            result += bitSum[i] % 3; //要么为0要么为1
        }
        return result;
    }
}