bit python 异或操作 python异或运算

符号	描述	运算规则
&	与	两个位都为1时，结果才为1     （统计奇数）                      全1为1
|	或	两个位都为0时，结果才为0       （统计偶数）                     全0为0
^	异或	两个位相同为0，相异为1      (常用统计不相同数）               不同为1
~	取反	0变1，1变0
<<	左移	各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0
>>	右移	各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数，各编译器处理方法不一样，有的补符号位（算术右移），有的补0（逻辑右移）

公式举例：

a^a = 0
        a^0 = a # 0 和谁异或就是谁
        a^b^c = a^c^b
        a&(-a)= 从右到左 出现第一个1 和 右边的0 组成的 数； 
        flag = (-a)&(a);  
        位操作：一般是将数字化为二进制数后进行操作。
        &：两个字符都为1时 结果才为1，^(异或):两个位相同为0，不同为1

作用：

1. 判断奇偶  （二进制数以1结尾是奇数，以0结尾是偶数）

for i  in range(100):  #打印所有奇数
    if i&1==1:  # 奇数 二进制 最低位 为1
        print(i)

2. 消去最后一位1

x & (x - 1)

举例： 

bin(6) = '0b110'
bin(5) = '0b101'
bin(4) = '0b100'
6&5 = 4 # 将 6的二进制 最后一位1 给消除（从左往右）；

3. 找出出现一次的数

a ^ b ^ b = a

leetcode 题目:

一个整型数组 nums 里除两个数字之外，其他数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。要求时间复杂度是O(n)，空间复杂度是O(1)。

示例 1：

输入：nums = [4,1,4,6]
输出：[1,6] 或 [6,1]

示例 2：

输入：nums = [1,2,10,4,1,4,3,3]
输出：[2,10] 或 [10,2]

方法1:  异或的方法

class Solution:
    def singleNumbers(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        # 异或知识点
        """
        a^a = 0
        a^0 = a # 0 和谁异或就是谁
        a^b^c = a^c^b
        a&(-a)= 从右到左 出现第一个1 和 右边的0 组成的 数； 
        flag = (-a)&(a); 
        """
        sum = 0
        i = 0
        for item in nums:
            sum = sum^item
        # print(sum)
        flag = (-sum)&(sum)  # 从右到左 出现第一个1 和 右边的0 组成的 数；
        # 分两组进行异或
        a = 0 
        b = 0
        for item in nums:  # 只有 两个 数出现 1 次， 而其他数都出现 2 次；
            if flag & item == 0:  # &与:  不太理解 
                a = a^item
            else:
                b = b^item

        return [a, b]

方法2:

class Solution:
    def singleNumbers(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        
        nums_itr = {}
        for item in nums:
            if item in nums_itr.keys():
                nums_itr[item] = nums_itr[item] + 1
            else:
                nums_itr[item] = 1
        a = []
        for k, v in nums_itr.items():
            if v == 1:
                a.append(k)
        return a

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

 解法1:   异或方法

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        # a ^ b ^ b = a
        sum = 0
        for item in nums:  # 只有一个数出现1次， 而其他数都出现 2 次；
            sum = sum^item
        return sum

解法2:  复杂度 不太符合要求

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        dirc = {}
        for item in nums:
            if item in dirc.keys():
                dirc[item] += 1
            else:
                dirc[item] = 1

        for k, v in dirc.items():
            if v == 1:
                return k
        return False

、

在一个数组 nums 中除一个数字只出现一次之外，其他数字都出现了三次。请找出那个只出现一次的数字。

示例 1：

输入：nums = [3,4,3,3]
输出：4

示例 2：

输入：nums = [9,1,7,9,7,9,7]
输出：1

解法1:   不太理解的  大神解法

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        # 使用 异或 
        # a^b^c = a^c^b
        a = 0 
        b = 0
        for item in nums:
            a = (a ^ item) & (~b)  # ????
            b = (b ^ item) & (~a)

        return a

解法2: 

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:

        dict_nums = {}
        for item in nums:
            if item in dict_nums.keys():
                dict_nums[item] += 1
            else:
                dict_nums[item] = 1
        for k, v in dict_nums.items():
            if v == 1:
                return k
        return False