C:每日一题：单身狗

​​​​

一、题目：

在一个整型数组中，只有一个数字出现一次，其他数组都是成对出现的，请找出那个只出现一次的数字。

整型数组 int arr[ ] = {1,1,2,2,3,4,4}

二、思路分析：

1.，明确目标，选择合适的算法

我们需要在数组中找出单个出现的数字；由于相同数字异或的结果为 0 ，而任何数字与 0 异或都得到其本身。可以通过对数组中所有数字进行异或操作，最终得到的结果就是只出现一次的数字。

2.考虑可能存在的bug

数组可能为空数组或者所求元素个数为负数的情况

if (sz <= 0 || arr == NULL)

3.设计一个函数来完成计算数组中出现一次的元素

三、自定义函数number作用

int number(int arr[], int sz)
{if (sz <= 0 || arr == NULL)//防止数组为空或者非法的情况{printf("输入错误！\n");return -1;}int re = 0;int i = 0;for(i = 0;i<sz;i++){re ^= arr[i];}return re;
}

number函数的作用是：

• 通过条件判断 sz <= 0 || arr == NULL 来确保输入的数组不是空数组或者不存在的。如果是，就打印错误提示并返回 -1 。
• 使用一个循环遍历数组的每个元素。通过异或操作 来计算。由于相同的数异或结果为 0 ，而任何数与 0 异或都得到其本身，所以最终异或操作 re ^= arr[i]; 的结果就是数组中只出现一次的元素。

四：主函数main的作用

int main()
{int arr[] = {1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6};int sz = sizeof arr / sizeof(arr[0]);int single = number(arr, sz);if (single != -1){printf("%d 是单身狗", single);}return 0;
}

main作用是：

• 定义了整数数组 arr 并初始化。
• 通过 sizeof 操作计算数组的大小并存储在sz 中。
• 调用  number 函数来计算数组中只出现一次的元素，并将结果存储在single  中。
• 通过条件判断 single != -1;，如果计算成功（即不是因为输入错误返回的 -1 ），就打印出结果并说明是“单身狗”。

五：解析代码 re ^= arr[i]

re ^= arr[i]  就等于 re = re ^ arr[i]

^异或运算重要的两个性质：

• 相同为0，相异为1；
• 任何数与 0 进行异或运算结果为其本身。

举个例子： int arr[ ] = {1,1,2,3,3}

初始re = 0；

re = re ^ 1 = 1；此时re = 1；

re = re ^ 1 = 1 ^ 1 = 0;此时re = 0；

re = re ^ 2 = 0 ^ 2 = 2;此时re = 2；

re = re ^ 3 = 2 ^ 3 =0010 ^ 0011 = 0001=1（十进制），此时re = 1；

re = re ^ 3 = 1 ^ 3 =0001 ^ 0011 = 0010 = 2(十进制），re = 2；

所以单身狗是2.

这是因为成对出现的元素在异或过程中相互抵消为 0 ，而只出现一次的元素不会被抵消，最终就留在了 re  中。

六、完整代码及注释

#include <stdio.h>
int number(int arr[], int sz) 
{   if (sz <= 0 || arr == NULL)  // 检查输入的数组有误，若有误则打印错误信息并返回 -1{printf("输入错误！\n");return -1;}int re = 0;  // 用于存储异或运算的结果int i = 0;  for (i = 0; i < sz; i++) // 遍历数组进行异或运算{re ^= arr[i];  // 每次将当前元素与 re 进行异或操作}return re;  // 返回最终的异或结果，即为只出现一次的数字
}
int main() 
{int arr[] = {1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6};int sz = sizeof arr / sizeof(arr[0]);  // 计算数组的大小int single = number(arr, sz);  // 调用函数计算只出现一次的数字if (single!= -1) // 如果计算结果不为 -1，即输入合法且找到了只出现一次的数字，进行输出{printf("%d 是单身狗", single);}return 0;
}

结果展示：