LintCode 83. Single Number II (Medium)

LeetCode 137. Single Number II (Medium)

以下算法的复杂度都是:

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

解法1. 32个计数器

最简单的思路是用32个计数器, 满3复位0.

class Solution {
public:
int singleNumberII(vector<int> &A) {
int cnt[32] = {0};
int res = 0;
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
for (int n : A) {
cnt[i] += (n >> i) & 1;
cnt[i] %= 3;
}
res |= cnt[i] << i;
}
return res;
}
};

解法2. 找规律

我的思路是, 解法1中的计数其实只需要两个bit就够了. 所有的首个bit记做res, 所有的第二个bit记做carry, 找规律:

如果A[i]的第k位是0, 则rescarry的第k位保持原样.

如果A[i]的第k位是1, 则:

res carry res' carry'
0 0 1 0
1 0 0 1
0 1 0 0

此时(A[i][k]=1时)的规律就是:

res'[k]=~res[k] & ~carry[k]

carry'[k]=res[k] & ~carry[k]

class Solution {
public:
int singleNumberII(vector<int> &A) {
int res = 0, carry = 0;
for (int n : A) {
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
int mask = (1 << i);
int bit = n & mask;
if (bit) {
int newRes = (~mask & res) + ((~res & mask) & (~carry & mask));
carry = (~mask & carry) + ((res & mask) & (~carry & mask));
res = newRes;
}
}
}
return res;
}
};

解法2.1. 解法2的简化

解法2中, 将A[i][k]=0=1的情况合并, 可以得到:

res'[k]=(A[i][k] & ~res[k] & ~carry[k]) | (~A[i][k] & res[k])

carry'[k]=(A[i][k] & res[k] & ~carry[k]) | (~A[i][k] & carry[k])

这样的好处是可以32位一起算, 而不用一位一位地算:

res'=(A[i] & ~res & ~carry) | (~A[i][k] & res)

carry'=(A[i] & res & ~carry) | (~A[i][k] & carry)

class Solution {
public:
int singleNumberII(vector<int> &A) {
int res = 0, carry = 0;
for (int n : A) {
int newRes = (n & (~res & ~carry)) | (~n & res);
carry = (n & (res & ~carry)) | (~n & carry);
res = newRes;
}
return res;
}
};

解法3. one, two, three

Discuss中看到的解法, 自己实在想不出来. 用one, twothree三个int值作为bit flags.

循环对A[0]A[n]进行考察, 当考察A[i]时:

S[i]={A[0],...,A[i]},

S[i]中所有数字的第k位bit的数目%3==1, 则one的第k位为1, 否则为0.

S[i]中所有数字的第k位bit的数目%3==2, 则two的第k位为1, 否则为0.

three是一个临时变量, 用于记录这一轮中, 哪些bit的数目恰巧是3的倍数.

two |= one & n;: 给two加上那些从1到2的数字.

one ^= n;: 这句比较巧妙, 既删掉了会变成2的那些1, 又加上了新的1.

three = one & two;: 1+2=3...

one&= ~three: 从1中刨去那些成为3的1.

two&= ~three: 从2中跑去那些成为3的2.

...如果你能解释得更清晰易懂, 欢迎留言!

class Solution {
public:
int singleNumberII(vector<int> &A) {
int one = 0, two = 0, three = 0;
for (int n : A) {
two |= one & n;
one ^= n;
three = one & two;
one &= ~three;
two &= ~three;
}
return one;
}
};

解法3.1. 解法3的变形

自己没想出解法4, 但是参照它的思路, 写了一个对自己比较直观的算法.

three = two & n;: 算出从2变成3的那些2.

two = (two & ~three) | (one & n);: (two & ~three)是从2中刨去那些变为3的2, (one & n)是加上那些从1变成2的1.

one = (one & ~n) | (n & ~three & ~two);: (one & ~n)是从1中刨去那些变成2的1, (n & ~three & ~two)是加上那些没给"2变3"或"1变2"用过的1.

class Solution {
public:
int singleNumberII(vector<int> &A) {
int one = 0, two = 0;
for (int n : A) {
int three = two & n;
two = (two & ~three) | (one & n);
one = (one & ~n) | (n & ~three & ~two);
}
return one;
}
};

[OJ] Single Number II的更多相关文章

  1. 【leetcode】Single Number && Single Number II(ORZ 位运算)

    题目描述: Single Number Given an array of integers, every element appears twice except for one. Find tha ...

  2. 【题解】【位操作】【Leetcode】Single Number II

    Given an array of integers, every element appears three times except for one. Find that single one. ...

  3. Single Number,Single Number II

    Single Number Total Accepted: 103745 Total Submissions: 218647 Difficulty: Medium Given an array of ...

  4. leetcode 之 Single Number II

    问题来源:Single Number II 问题描述:给定一个整数数组,除了一个整数出现一次之外,其余的每一个整数均出现三次,请找出这个出现一次的整数. 大家可能很熟悉另一个题目(Single Num ...

  5. 【leetcode78】Single Number II

    题目描述: 给定一个数组,里面除了一个数字,其他的都出现三次.求出这个数字 原文描述: Given an array of integers, every element appears three ...

  6. leetcode 136. Single Number 、 137. Single Number II 、 260. Single Number III(剑指offer40 数组中只出现一次的数字)

    136. Single Number 除了一个数字,其他数字都出现了两遍. 用亦或解决,亦或的特点:1.相同的数结果为0,不同的数结果为1 2.与自己亦或为0,与0亦或为原来的数 class Solu ...

  7. Leetcode 137 Single Number II 仅出现一次的数字

    原题地址https://leetcode.com/problems/single-number-ii/ 题目描述Given an array of integers, every element ap ...

  8. 【LeetCode】137. Single Number II (3 solutions)

    Single Number II Given an array of integers, every element appears threetimes except for one. Find t ...

  9. LeetCode 137. Single Number II(只出现一次的数字 II)

    LeetCode 137. Single Number II(只出现一次的数字 II)

随机推荐

  1. java基础之Java变量命名规范

    本文介绍的是java中的变量的命名规则,对于初学者来说,还是很重要的.希望对你有帮助,一起来看. Java是一种区分字母的大小写(case-sensitive)的语言,下面谈谈Java语言中包.类.变 ...

  2. tomcat 6 不支持jsf2.2,仅支持jsf2.0及以下版本

    tomcat 6 不支持jsf2.2,仅支持jsf2.0及以下版本 安装tomcat8即可.

  3. ExtJs owner.componentLayoutCounter问题解

    owner.componentLayoutCounter问题解:listeners : {                                render : function(grid) ...

  4. asp:get请求写法

    写在前面的话 XMLHttpRequest对象的open方法的第一个参数为request-type,取值可以为get或post.本篇介绍get请求. get请求的目的,主要是为了获取数据.虽然get请 ...

  5. 使用resumable.js上传大文件(视频)兵转换flv格式

    前台代码 <%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="Video.asp ...

  6. .Net规则引擎Biztalk,Workflow和CKRule的比较

    微软的规则引擎   很多朋友会问,.Net平台有没有规则引擎?像Java就有很多的规则引擎,Drools,ILog都做得非常好,但.Net好像还没有哦.很多知道规则引擎,但不知道.Net的朋友都烦这个 ...

  7. [转载]《STL源码剖析》阅读笔记之 迭代器及traits编程技法

    本文从三方面总结迭代器   迭代器的思想   迭代器相应型别及traits思想   __type_traits思想 一 迭代器思想 迭代器的主要思想源于迭代器模式,其定义如下:提供一种方法,使之能够依 ...

  8. google map android api v2

    我在这主要列举几个需要注意的问题: 1.需要注意使用的api版本的问题,例如google map android api v1就和v2差别很大,包括申请key方面,所以在搜索资料的时候一定注意版本问题 ...

  9. CSS display:inline和float:left两者区别探讨

     本文和大家重点讨论一下CSS display:inline和float:left两者的区别,CSS display是指显示状态,inline表示内联,特点是紧贴着前一个内联元素,通常默认的内联元素有 ...

  10. 11个有用的Linux命令

    Linux命令行吸引了大多数Linux爱好者.一个正常的Linux用户一般掌握大约50-60个命令来处理每日的任务.今天为你解释下面几个命令:sudo.python.mtr.Ctrl+x+e.nl.s ...