力扣第904题 水果成篮 哈希 双指针 滑动窗口 c++注释版

题目

904. 水果成篮

中等

        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 <= 105
• 0 <= fruits[i] < fruits.length

思路和解题方法

1. 首先，创建一个空的无序映射 unordered_map<int, int> cnt 用于记录水果类型和对应的出现次数。还定义了变量 ans 用于记录最大收集水果数量并初始化为 0。
2. 接下来，使用双指针的方法进行遍历。指针 i 从左到右遍历整个果树数组，指针 j 初始值为 0。
3. 在每次遍历中，首先获取当前指针 i 对应的水果类型 x，然后将其加入到 cnt 中，并增加对应的出现次数。
4. 接着，如果 cnt 中的水果类型数量大于 2，则进入循环。在循环中，将指针 j 右移一位取得对应的水果类型 y，并将其出现次数减一。如果此时水果类型 y 的出现次数减至 0，则从 cnt 中删除该水果类型。
5. 循环结束后，更新最大收集水果的数量 ans，通过比较当前收集的水果数量 i-j+1 和 ans 的大小，取较大值。
6. 最终，遍历完成后返回 ans，即为最大收集水果的数量。

复杂度

        时间复杂度:

                O(n)

时间复杂度为 O(n)，其中 n 是果树数组的长度。因为我们使用了双指针，遍历了整个果树数组一次。

        空间复杂度

                O(1)

空间复杂度为 O(1)，主要是由于使用了一个无序映射 unordered_map<int, int> cnt 来记录水果类型和对应的出现次数。在该问题中，水果类型最多只会有 3 种（两种水果类型加上特殊值-1），所以无序映射的大小最多只能为 3。因此，无论果树数组的长度如何增长，空间复杂度都保持常量级别。

c++ 代码

class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) {
        unordered_map<int, int> cnt; // 创建一个无序映射，用于记录水果类型和对应的出现次数
        int ans = 0; // 初始化最大收集水果数量为0
        
        for (int i = 0, j = 0; i < fruits.size(); i++) {
            int x = fruits[i]; // 当前位置的水果类型
            
            cnt[x]++; // 将当前水果类型放入映射中，并增加对应的出现次数
            
            while (cnt.size() > 2) { // 如果映射中水果类型的数量超过2个，则进入循环
                int y = fruits[j++]; // 获取指针 j 对应的水果类型
                
                if (--cnt[y] == 0) { // 将水果类型为 y 的出现次数减一，并判断是否需要从映射中删除该水果类型
                    cnt.erase(y); // 如果映射中水果类型的出现次数为0，删除该水果类型
                }
            }
            
            ans = max(ans, i - j + 1); // 更新最大收集水果数量
        }
        
        return ans; // 返回最大收集水果数量
    }
};

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