给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
说明：
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？

示例 1:
输入: [2,2,1]
输出: 1
示例 2:
输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/single-number

解法一 HashMap

分析

涉及到元素出现次数，第一反应是HashMap，但占用了额外空间，不是最优解。

代码

  1. class Solution {
  2.     public int singleNumber(int[] nums) {
  3.         HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
  4.         for(int num: nums){
  5.             map.put(num, map.getOrDefault(num, 0)+1);
  6.         }
  7.         for(int i: map.keySet()){
  8.             if(map.get(i)==1){
  9.                 return i;
  10.             }
  11.         }
  12.         return -1;
  13.     }
  14. }

解法二 异或

分析

最优解法。

代码

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        int ans = 0;
        for(int num: nums){
            ans = ans^num;
        }
        return ans;
    }
}

解法三 HashSet

分析

将插入失败的元素移除，最后取出HashSet中的唯一元素。

代码

class Solution {
    public int singleNumber(int[] nums) {
        HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        for(int num: nums){
            if(!set.add(num)){
                set.remove(num);
            }
        }
        int ans = -1;
        Iterator it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            ans = (int)it.next();
        }
        return ans;
    }
}