3158. 求出出现两次数字的 XOR 值

English Version

题目描述

给你一个数组 nums ，数组中的数字 要么 出现一次，要么 出现两次。

请你返回数组中所有出现两次数字的按位 XOR 值，如果没有数字出现过两次，返回 0 。

 

示例 1：

输入：nums = [1,2,1,3]

输出：1

解释：

nums 中唯一出现过两次的数字是 1 。

示例 2：

输入：nums = [1,2,3]

输出：0

解释：

nums 中没有数字出现两次。

示例 3：

输入：nums = [1,2,2,1]

输出：3

解释：

数字 1 和 2 出现过两次。1 XOR 2 == 3 。

 

提示：

• 1 <= nums.length <= 50
• 1 <= nums[i] <= 50
• nums 中每个数字要么出现过一次，要么出现过两次。

解法

方法一：计数

我们定义一个数组或哈希表 $\textit{cnt}$ 记录每个数字出现的次数。

接下来，遍历数组 $\textit{nums}$，当某个数字出现两次时，我们将其与答案进行异或运算。

最后返回答案即可。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(M)$。其中 $n$ 是数组 $\textit{nums}$ 的长度，而 $M$ 是数组 $\textit{nums}$ 中的最大值或数组 $\textit{nums}$ 不同数字的个数。

Python3

class Solution:
    def duplicateNumbersXOR(self, nums: List[int]) -> int:
        cnt = Counter(nums)
        return reduce(xor, [x for x, v in cnt.items() if v == 2], 0)

Java

class Solution {
    public int duplicateNumbersXOR(int[] nums) {
        int[] cnt = new int[51];
        int ans = 0;
        for (int x : nums) {
            if (++cnt[x] == 2) {
                ans ^= x;
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int duplicateNumbersXOR(vector<int>& nums) {
        int cnt[51]{};
        int ans = 0;
        for (int x : nums) {
            if (++cnt[x] == 2) {
                ans ^= x;
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func duplicateNumbersXOR(nums []int) (ans int) {
	cnt := [51]int{}
	for _, x := range nums {
		cnt[x]++
		if cnt[x] == 2 {
			ans ^= x
		}
	}
	return
}

TypeScript

function duplicateNumbersXOR(nums: number[]): number {
    const cnt: number[] = Array(51).fill(0);
    let ans: number = 0;
    for (const x of nums) {
        if (++cnt[x] === 2) {
            ans ^= x;
        }
    }
    return ans;
}

方法二：位运算

由于题目中给出的数字范围是 $1 \leq \textit{nums}[i] \leq 50$，我们可以使用一个 $64$ 位的整数来存储每个数字的出现次数。

我们定义一个整数 $\textit{mask}$ 来记录每个数字是否出现过。

接下来，遍历数组 $\textit{nums}$，当某个数字出现两次时，即 $\textit{mask}$ 的二进制表示中第 $x$ 位为 $1$ 时，我们将其与答案进行异或运算。否则，我们将 $\textit{mask}$ 的第 $x$ 位设置为 $1$。

最后返回答案即可。

时间复杂度 $O(n)$，其中 $n$ 是数组 $\textit{nums}$ 的长度。空间复杂度 $O(1)$。

Python3

class Solution:
    def duplicateNumbersXOR(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = mask = 0
        for x in nums:
            if mask >> x & 1:
                ans ^= x
            else:
                mask |= 1 << x
        return ans

Java

class Solution {
    public int duplicateNumbersXOR(int[] nums) {
        int ans = 0;
        long mask = 0;
        for (int x : nums) {
            if ((mask >> x & 1) == 1) {
                ans ^= x;
            } else {
                mask |= 1L << x;
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int duplicateNumbersXOR(vector<int>& nums) {
        int ans = 0;
        long long mask = 0;
        for (int x : nums) {
            if (mask >> x & 1) {
                ans ^= x;
            } else {
                mask |= 1LL << x;
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func duplicateNumbersXOR(nums []int) (ans int) {
	mask := 0
	for _, x := range nums {
		if mask>>x&1 == 1 {
			ans ^= x
		} else {
			mask |= 1 << x
		}
	}
	return
}

TypeScript

function duplicateNumbersXOR(nums: number[]): number {
    let ans = 0;
    let mask = 0n;
    for (const x of nums) {
        if ((mask >> BigInt(x)) & 1n) {
            ans ^= x;
        } else {
            mask |= 1n << BigInt(x);
        }
    }
    return ans;
}