LeetCode#136 | Single Number 只出現一次的數字

1、題目

給定一個非空整數數組，除了某個元素只出現一次之外，其他每一個元素均出現兩次。找出那個只出現了一次的元素。

說明：你的算法應該具備線性時間複雜度。你能夠不使用額外空間來實現嗎？

Given an array of integers, every element appears twice except for one. Find that single one.
Note:

Your algorithm should have a linear runtime complexity. Could you implement it without using extra memory?

Example 1:
Input: [2,2,1]
Output: 1

Example 1:
Input: [4,1,2,1,2]
Output: 4

2、題解

• 解法1：PHP自帶函數 array_count_values()

PHP 的 array_count_values() 函數能夠用於統計數組中全部值出現的次數。返回的結果也是一個數組，key 爲數組中的元素，value 爲該元素出現的次數。

function singleNumber($nums) {
    $valueCnt = array_count_values($nums);
    return array_search(1, $valueCnt) !== false ? array_search(1, $valueCnt) : false;
}

• 解法2：哈希表

設置一個哈希數組，遍歷給定數組的元素，若是該元素不在哈希表裏，就將該元素放入哈希表中，反之，則將該元素從哈希表中移除。最後哈希表剩下的元素確定只有一個，則爲所求解。但這個不知足條件中提到的「不使用額外空間」。
時間複雜度：O(n)，空間複雜度：O(n)

function singleNumber($nums) {
    $arr = [];
    foreach ($nums as $num) {
        if (!in_array($num, $arr)) {
            $arr[] = $num;
        } else {
            array_splice($arr, array_search($num, $arr), 1);
        }
    }
    return $arr[0];
}

• 解法3：異或

這個是看了題解才知道還有這麼簡單的方法！好久沒用「異或」這個位運算符了。

對 0 和二進制位作 XOR 運算，獲得的仍然是這個二進制位；
對相同的二進制位作 XOR 運算，返回的結果是 0；

時間複雜度：O(1)，空間複雜度：O(n)

function singleNumber($nums) {
    $ans = 0;
    foreach ($nums as $num) {
        $ans = $ans ^ $num;
    }
    return $ans;
}

運算過程以下： ans = 0，num = 3：0 ^ 3 = 0 ^ 11(二進制) = 11(二進制) = 3(十進制)； ans = 3，num = 1：3 ^ 1 = 11(二進制) ^ 1 = 10(二進制) = 2(十進制)； ans = 2，num = 1：2 ^ 1 = 10(二進制) ^ 1 = 11(二進制) = 3(十進制)； ans = 3，num = 2：3 ^ 2 = 11 ^ 10(二進制) = 01(二進制) = 1(十進制)； ans = 1，num = 3：1 ^ 3 = 1 ^ 11(二進制) = 10(二進制) = 2(十進制)。