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137. 只出现一次的数字 II

English Version

题目描述

给你一个整数数组 nums ，除某个元素仅出现 一次 外，其余每个元素都恰出现 三次 。请你找出并返回那个只出现了一次的元素。

 

示例 1：

输入：nums = [2,2,3,2]
输出：3

示例 2：

输入：nums = [0,1,0,1,0,1,99]
输出：99

 

提示：

• 1 <= nums.length <= 3 * 104
• -231 <= nums[i] <= 231 - 1
• nums 中，除某个元素仅出现 一次 外，其余每个元素都恰出现 三次

 

进阶：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？

解法

统计所有数字每个位中 1 出现的次数，对于某个位，1 出现的次数一定是 3 的倍数 +1 或 0。对这个数 %3 得到的结果就是那个出现一次的数字在该位上的值。

Python3

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        bits = [0] * 32
        for num in nums:
            for i in range(32):
                bits[i] += (num & 1)
                num >>= 1
        res = 0
        for i in range(32):
            if bits[i] % 3 != 0:
                res |= (1 << i)
        # 如果为负数，先将 0-32 位取反（即 res ^ 0xffffffff ），再将所有位取反（即 ~ ）
        return res if bits[31] % 3 == 0 else ~(res ^ 0xffffffff)

Java

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int[] bits = new int[32];
        for (int num : nums) {
            for (int i = 0; i < 32; ++i) {
                bits[i] += (num & 1);
                num >>= 1;
            }
        }

        int res = 0;
        for (int i = 0; i < 32; ++i) {
            if (bits[i] % 3 == 1) {
                res |= (1 << i);
            }
        }
        return res;
    }
}

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