## 题目

> - 题号：136
> - 难度：简单
> - https://leetcode-cn.com/problems/single-number/


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。

<b>说明</b>：

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？

<b>示例 1</b>:
```c
输入: [2,2,1]
输出: 1
```

<b>示例 2</b>:
```c
输入: [4,1,2,1,2]
输出: 4
```

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## 实现

**第一种：通过集合的方法**

**C# 语言**

- 状态：通过
- 16 / 16 个通过测试用例
- 执行用时: 136 ms, 在所有 C# 提交中击败了 98.86% 的用户
- 内存消耗: 26.4 MB, 在所有 C# 提交中击败了 5.34% 的用户

```c
public class Solution
{
    public int SingleNumber(int[] nums)
    {
        HashSet<int> h = new HashSet<int>();
        for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
        {
            if (h.Contains(nums[i]))
            {
                h.Remove(nums[i]);
            }
            else
            {
                h.Add(nums[i]);
            }
        }
        return h.ElementAt(0);
    }
}
```

**Python 语言**
- 执行结果：通过
- 执行用时：60 ms, 在所有 Python3 提交中击败了 55.88% 的用户
- 内存消耗：15.6 MB, 在所有 Python3 提交中击败了 5.26% 的用户

```python
class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        h = set()
        for num in nums:
            if num in h:
                h.remove(num)
            else:
                h.add(num)
        return list(h)[0]
```

**第二种：利用位运算的方法。**

```c
A: 00 00 11 00
B: 00 00 01 11

A^B: 00 00 10 11
B^A: 00 00 10 11

A^A: 00 00 00 00
A^0: 00 00 11 00

A^B^A: = A^A^B = B = 00 00 01 11
```
"异或"操作满足交换律和结合律。

**C# 实现**

- 状态：通过
- 16 / 16 个通过测试用例
- 执行用时: 144 ms, 在所有 C# 提交中击败了 91.76% 的用户
- 内存消耗: 25.4 MB, 在所有 C# 提交中击败了 11.39% 的用户

```c
public class Solution
{
    public int SingleNumber(int[] nums)
    {
        int result = 0;
            
        for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
        {
            result ^= nums[i];
        }
        return result;
    }
}
```

**Python 实现**
- 执行结果：通过
- 执行用时：44 ms, 在所有 Python3 提交中击败了 84.17% 的用户
- 内存消耗：15.3 MB, 在所有 Python3 提交中击败了 5.26% 的用户

```python
class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        result = 0
        for item in nums:
            result ^= item
        return result
```

