LeetCode 904、水果成篮

一、题目描述

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 <= 10^(5)
0 <= fruits[i] < fruits.length

二、题目解析

三、参考代码（许老师滑窗三问三答）

Python

# 题目：LC904. 水果成篮
# 难度：中等
# 作者：许老师-闭着眼睛学数理化
# 算法：不定滑窗
# 代码看不懂的地方，请直接在群上提问


# 本质是上求【元素种类为2的滑动窗口的最大长度】
# 故用哈希表Counter()维护窗口中元素种类及个数

class Solution:
    def totalFruit(self, fruits: List[int]) -> int:
        ans = 0
        h = collections.Counter()
        left = 0
        for right, x in enumerate(fruits):
            # Q1：对于每一个右指针right所指的元素x，做什么操作？
            # A1：将x加入哈希表中进行计数
            h[x] += 1
            # Q2：什么时候要令左指针left右移？在什么条件停止右移？【循环不变量】
            # A2：哈希表长度为3，说明滑动窗口中的元素种类多于2种
            # 此时需要令left右移，直到哈希表的长度为2
            while(len(h)==3):           # while的执行条件即为【循环不变量】
                left_num = fruits[left]
                h[left_num] -= 1
                if h[left_num] == 0:
                    del h[left_num]
                left += 1
            # Q3：什么时候进行ans的更新？
            # A3：cnt 的长度小于等于2时，更新 ans。
            ans = max(ans, right-left+1)
        return ans

Java

public class Solution {
    public int totalFruit(int[] fruits) {
        int ans = 0;
        Map<Integer, Integer> h = new HashMap<>(); // 哈希表用于存储窗口内每种水果的数量
        int left = 0;

        for (int right = 0; right < fruits.length; right++) {
            int x = fruits[right];
            // 将x加入哈希表中并计数
            h.put(x, h.getOrDefault(x, 0) + 1);

            // 当哈希表的种类数超过2，缩小窗口
            while (h.size() == 3) { // 保证窗口内只有2种水果
                int leftNum = fruits[left];
                h.put(leftNum, h.get(leftNum) - 1);
                if (h.get(leftNum) == 0) {
                    h.remove(leftNum);
                }
                left++;
            }
            // 更新最大长度
            ans = Math.max(ans, right - left + 1);
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) {
        int ans = 0;
        unordered_map<int, int> h; // 哈希表，用于记录窗口内每种水果的数量
        int left = 0;

        for (int right = 0; right < fruits.size(); right++) {
            int x = fruits[right];
            // 将x加入哈希表中并计数
            h[x]++;

            // 当哈希表的种类数超过2时，调整左边界
            while (h.size() == 3) { // 保证窗口内只有2种水果
                int leftNum = fruits[left];
                h[leftNum]--;
                if (h[leftNum] == 0) {
                    h.erase(leftNum);
                }
                left++;
            }
            // 更新最大长度
            ans = max(ans, right - left + 1);
        }
        return ans;
    }
};