找出数组中只出现一次的数

今天来看一道有意思的题，看起来很简单，但是要想到满足要求的答案没那么容易。

有一个非空整形数组，除了有一个只出现过一次的数，其他的数都出现且只出现过两次，现要求找出这个只出现过一次的数。时间复杂度不能超过 O(n)，而且不能使用额外空间。

大概意思就是，比如从 [5,5,8,8,6,9,9] 数组中找出 6 这个只出现过一次的数。

本来可以想到对数组先进行排序，再遍历数组判断当前元素和前后元素是否相同，从而来找出那个只出现一次的元素。

但是题目要求时间复杂度不能超过 O(n)，且空间复杂度为 O(1)，因此数组排序不满足要求。

看来这道题需要使用点技巧了，我们使用位运算来试试。

遍历数组，对每个元素都进行异或运算。因为数组中其他的元素都出现过两次，两个相同元素的异或运算结果为 0，而 0 和其他元素的异或运算结果为该元素本身，所以遍历数组最后只剩下那个只出现一次的那个元素。

注意位运算都是指基于二进制的运算，所以一个异或运算其实是先把十进制数转化为二进制，然后再去做异或运算的。

这种位运算符合题目的要求，只需遍历一遍数组即可，时间复杂度为 O(n)，也不需要额外的空间。

我们再来看一下具体的例子，来个简单一点的数组，[2,2,8,3,3]，通过异或运算找出 8 这个数。

先把数组中的元素全部转换成二进制，分别为：

#十进制转二进制

接下来依次对二进制数做异或运算，异或运算符号为 "^", 分别为：

#二进制数异或运算

10 ^ 10 = 0

0 ^ 1000 = 1000

1000 ^ 11 = 1011

1011 ^ 11 = 1000

（注意，如果参与异或运算的两个值位数不一致的话，前面补0）

也就是说最终我们得到的是二进制数 1000，对应的十进制就是数字 8。

这道题非常巧妙的利用了异或运算的特点，两个相同的数异或结果为 0，所以数组中相同的两个数都相互异或为 0 了，只剩下那个只出现一次的数。

下面是一段 python 实现的代码，利用异或运算找出只出现一次的数。

#文章来源于 公众号 【谭某人】

#python 利用异或运算找出数组中只出现一次的数

def singleNumber(nums):

res = 0

for num in nums:

res ^= num

return res