【优选算法】——滑动窗口——904. 水果成篮
1.题目 904. 水果成篮
你正在探访一家农场，农场从左到右种植了一排果树。这些树用一个整数数组 fruits 表示，其中 fruits[i] 是第 i 棵树上的水果 种类 。
你想要尽可能多地收集水果。然而，农场的主人设定了一些严格的规矩，你必须按照要求采摘水果：
- 你只有 两个 篮子，并且每个篮子只能装 单一类型 的水果。每个篮子能够装的水果总量没有限制。
- 你可以选择任意一棵树开始采摘，你必须从 每棵 树（包括开始采摘的树）上 恰好摘一个水果 。采摘的水果应当符合篮子中的水果类型。每采摘一次，你将会向右移动到下一棵树，并继续采摘。
- 一旦你走到某棵树前，但水果不符合篮子的水果类型，那么就必须停止采摘。
给你一个整数数组 fruits ，返回你可以收集的水果的 最大 数目。
示例 1：
输入：fruits = [1,2,1]
输出：3
解释：可以采摘全部 3 棵树。示例 2：
输入：fruits = [0,1,2,2]
输出：3
解释：可以采摘 [1,2,2] 这三棵树。
如果从第一棵树开始采摘，则只能采摘 [0,1] 这两棵树。示例 3：
输入：fruits = [1,2,3,2,2]
输出：4
解释：可以采摘 [2,3,2,2] 这四棵树。
如果从第一棵树开始采摘，则只能采摘 [1,2] 这两棵树。示例 4：
输入：fruits = [3,3,3,1,2,1, 1,2,3,3,4]
输出：5
解释：可以采摘 [1,2,1,1,2] 这五棵树。提示：
1 <= fruits.length <= 1050 <= fruits[i] < fruits.length
2.解法（滑动窗⼝）：
1.算法思路：
研究的对象是⼀段连续的区间，可以使⽤「滑动窗⼝」思想来解决问题。
让滑动窗⼝满⾜：窗⼝内⽔果的种类只有两种。
做法：右端⽔果进⼊窗⼝的时候，⽤哈希表统计这个⽔果的频次。这个⽔果进来后，判断哈希表的
⼤⼩：
▪ 如果⼤⼩超过2：说明窗⼝内⽔果种类超过了两种。那么就从左侧开始依次将⽔果划出窗⼝，直到哈希表的⼤⼩⼩于等于2，然后更新结果；
▪ 如果没有超过2，说明当前窗⼝内⽔果的种类不超过两种，直接更新结果ret。
2.算法流程：
a. 初始化哈希表hash来统计窗⼝内⽔果的种类和数量；
b. 初始化变量：左右指针left=0，right=0，记录结果的变量ret=0；
c. 当right⼩于数组⼤⼩的时候，⼀直执⾏下列循环：
i. 将当前⽔果放⼊哈希表中；
ii. 判断当前⽔果进来后，哈希表的⼤⼩：
• 如果超过2：
◦ 将左侧元素滑出窗⼝，并且在哈希表中将该元素的频次减⼀；
◦ 如果这个元素的频次减⼀之后变成了0，就把该元素从哈希表中删除；
◦ 重复上述两个过程，直到哈希表中的种类⼤⼩不超过2；
iii. 更新结果ret；
iv. right++，让下⼀个元素进⼊窗⼝；
d. 循环结束后，ret存的就是最终结果。
3.图解
4.代码实现
1.C语言
int totalFruit(int* fruits, int fruitsSize) {
int hash[100001] = {0}; // 数组，用于跟踪当前窗口内每种水果的数量
int ret = 0;
int left = 0, right = 0, kinds = 0;
for (right = 0; right < fruitsSize; right++) {
if (hash[fruits[right]] == 0)
kinds++; // 如果这种水果是新进窗口的，种类计数增加
hash[fruits[right]]++; // 将水果加入窗口
while (kinds > 2) // 如果窗口内的水果种类超过2种
{
hash[fruits[left]]--; // 移除窗口左边缘的水果
if (hash[fruits[left]] == 0)
kinds--; // 如果移除后这种水果数量为0，种类计数减少
left++; // 将窗口的左边缘向右移动
}
ret = (ret > (right - left + 1)) ? ret : (right - left + 1); // 更新最大窗口大小
}
return ret;
}2.C++
1.（使⽤容器）：
class Solution {
public:
int totalFruit(vector<int>& f) {
unordered_map<int, int> hash; // 统计窗⼝内出现了多少种⽔果
int ret = 0;
for (int left = 0, right = 0; right < f.size(); right++) {
hash[f[right]]++; // 进窗⼝
while (hash.size() > 2) // 判断
{
//出窗口
hash[f[left]]--;
if (hash[f[left]] == 0)
hash.erase(f[left]);
left++;
}
ret = max(ret, right - left + 1);
}
return ret;
}
};2.⽤数组模拟哈希表
class Solution {
public:
int totalFruit(vector<int>& f) {
int hash[100001] = {0}; // 统计窗⼝内出现了多少种⽔果
int ret = 0;
for (int left = 0, right = 0, kinds = 0; right < f.size(); right++) {
if (hash[f[right]] == 0)
kinds++; // 维护⽔果的种类
hash[f[right]]++; // 进窗⼝
while (kinds > 2) // 判断
{
// 出窗⼝
hash[f[left]]--;
if (hash[f[left]] == 0)
kinds--;
left++;
}
ret = max(ret, right - left + 1);
}
return ret;
}
};本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2024-05-28，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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