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904. 水果成篮

力扣链接(中等)：https://leetcode.cn/problems/fruit-into-baskets

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：

Text Only
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输入：fruits = [1,2,1]
输出：3
解释：可以采摘全部 3 棵树。

示例 2：

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4
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：

Text Only
1
2
3
4
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：

Text Only
1
2
3
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

个人题解

C++
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class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) {
        unordered_map<int, int> types;
        int i = 0, j = 0;   //滑动窗口左右指针
        int result = 0;
        for (; j < fruits.size(); j++) {
            types[fruits[j]] += 1;
            while(types.size() > 2) {
                //种类超过2，需要缩小窗口
                types[fruits[i]] --;
                if(types[fruits[i]] == 0)
                    types.erase(fruits[i]);
                i++;
            }
            int len = j - i + 1;
            result = result >= len ? result : len;
        }
        return result;
    }
};

官方题解

滑动窗口

思路与算法

我们可以使用滑动窗口解决本题，left 和 right 分别表示满足要求的窗口的左右边界，同时我们使用哈希表存储这个窗口内的数以及出现的次数。

我们每次将 right 移动一个位置，并将 fruits[right] 加入哈希表。如果此时哈希表不满足要求（即哈希表中出现超过两个键值对），那么我们需要不断移动 left，并将 fruits[left] 从哈希表中移除，直到哈希表满足要求为止。

需要注意的是，将 fruits[left] 从哈希表中移除后，如果 fruits[left] 在哈希表中的出现次数减少为 0，需要将对应的键值对从哈希表中移除。

C++
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class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) {
        int n = fruits.size();
        unordered_map<int, int> cnt;

        int left = 0, ans = 0;
        for (int right = 0; right < n; ++right) {
            ++cnt[fruits[right]];
            while (cnt.size() > 2) {
                auto it = cnt.find(fruits[left]);
                --it->second;
                if (it->second == 0) {
                    cnt.erase(it);
                }
                ++left;
            }
            ans = max(ans, right - left + 1);
        }
        return ans;
    }
};

复杂度分析

时间复杂度：\(O(n)\)，其中 n 是数组 fruits 的长度。

空间复杂度：\(O(1)\)。哈希表中最多会有三个键值对，可以看成使用了常数级别的空间。