剑指Offer:数组中只出现一次的数字Java/Python

1.题目描述

一个整型数组里除了两个数字之外，其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

2.算法描述

容易想到的思路1：可以以数字为键，数字出现的次数为值建立hash表，返回只出现一次的数。
容易想到的思路2：可以先排序整个数组，当一个数与前后都不同的时候就是只出现一次的数。
技术流思路如下：
考察异或操作。自己思考一下，就知道:
运算律： $\red{x异或x=0，x异或0=x}$
交换律： $\red{x异或y异或z = x异或z异或y}$
假设两个只出现一次的数是 $x,y$
1.初始化一个 $temp=0$,与数组中的所有数字异或,其结果一定是 $x,y$异或的结果。（因为其他的数都是出现两次，并且异或满足交换律，两两抵消得0，且异或0是不变的）。
2.找到 $temp$二进制中第一次出现 $1$的位置 $idx$作为标准分割数组为两个子数组 $1，2$。那么 $x,y$就会被分别分到不同的子数组 $1，2$中。（因为 $x，y$的二进制第 $idx$位一定是一个为 $1$,一个为 $0$）
3.则*子数组 $1$中元素全部异或得到 $x$,子数组 $2$中元素全部异或得到 $y$。

3.代码描述

3.1.Java代码

//num1,num2分别为长度为1的数组。传出参数
//将num1[0],num2[0]设置为返回结果
public class Solution {
    public void FindNumsAppearOnce(int [] array,int num1[] , int num2[]) {
        if(array==null || array.length<2)
            return;
        int temp = 0;
        for(int e: array){
            temp ^= e;
        }
        int idxOf1 = findFirst1(temp);//找到temp最低位1的位置
        for(int e: array){
            if(isBit(e, idxOf1)==true)//为true 就是子数组1  为false就是子数组2
                num1[0] ^= e;
            else
                num2[0] ^= e;
        }
    }
    private int findFirst1(int temp){//找到数字中最低位的1的位置
        int idx = 0;
        while(((temp&1)==0)&&idx<32){
            temp >>= 1;
            idx++;
        }
        return idx;
    }
    private boolean isBit(int e, int idx){//判断e的第idx位是否是1
        e = e>>idx;
        return (e&1)==1;
    }
}

3.2.Python代码

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # 返回[a,b] 其中ab是出现一次的两个数字
    def FindNumsAppearOnce(self, array):
        ans = [0,0]
        temp = 0
        for e in array:
            temp ^= e
        idx = 0
        while (temp&1)==0 and idx<32:
            temp = temp>>1
            idx+=1
        for e in array:
            if ((e>>idx)&1)==1:
                ans[0]=ans[0]^e
            else:
                ans[1] = ans[1]^e
        return ans