教资会网络 | UGC NET CS 2018 年 7 月 – II |问题 81

本文是为程序员介绍教资会网络(UGC NET) CS 2018 年 7 月 – II 考试的第 81 题。

题目描述

给定一个包含 $n$ 个元素的数组，其中每个元素都是从 1 到 $n$ 之间的整数，数组中的某些元素可能会出现多次。

请编写一个时间复杂度为 $O(n)$ 的算法，找到数组中出现偶数次的元素。数组中只有一种数字的出现次数是奇数次。

函数签名为：

int findEvenCount(int arr[], int n);

输入

• $n$：一个整数，表示数组的长度。
• $arr$：一个整数数组，长度为 $n$。

输出

• 一个整数，表示在输入的数组中出现偶数次的元素。

样例

输入：

findEvenCount([2, 4, 4, 1, 2]) 

输出：

4

解题思路

我们可以使用异或运算来解决此问题。我们可以把数组中所有的元素异或起来，最终结果将是数组中只出现奇数次的数字。然后我们可以找到这个数字在数组中出现的次数，如果出现偶数次，则说明数组中另一种数字出现的次数为偶数。

算法的时间复杂度为 $O(n)$，因为我们只需要对数组进行一次循环。

代码实现

int findEvenCount(int arr[], int n) {
    int xor_result = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        xor_result ^= arr[i];
    }

    bool found_odd = false;
    int even_count = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        if (!found_odd && i == xor_result) {
            found_odd = true;
            continue;
        }
        if (arr[i - 1] == xor_result) {
            even_count++;
        }
    }

    return (even_count % 2 == 0) ? xor_result : -1;
}

其中，xor_result 表示数组中只出现奇数次的数字，如果数组中另一种数字出现了偶数次，则返回这个数字，否则返回 -1。