136. 只出现一次的数字

简单 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「异或」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

数组中只有一个数出现一次,其它都出现两次,找出那个数。

nums = [4,1,2,1,2]
输出 = 4

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合位运算 · 异或

1. ans 初始为 0:ans 初始为 0

2. 0 ^ 4 = 4,候选变 4:0 ^ 4 = 4,候选变 4

3. 4 ^ 1 暂时混合进 1:4 ^ 1 暂时混合进 1

4. 再异或 2,继续累积:再异或 2,继续累积

5. 遇到第二个 1,两个 1 抵消:遇到第二个 1,两个 1 抵消

6. 遇到第二个 2,两个 2 抵消:遇到第二个 2,两个 2 抵消

7. 剩下没有被抵消的 4:剩下没有被抵消的 4

8. 返回 ans=4:返回 ans=4

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1class Solution:
2    def singleNumber(self, nums):
3        ans = 0
4        for x in nums:
5            ans ^= x
6        return ans

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(1) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 位运算 · 异或 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:用计数表也能做但多 O(n) 空间正确写法:用异或让成对数字自动抵消(这题特意卡常数空间)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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