【LeetCode】滑动窗口_水果成篮_C++

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前言

本文介绍了一个滑动窗口算法解决LeetCode 904题"水果成篮"问题。


题目链接:904.水果成篮

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

算法原理

这道题虽然看起来说得很复杂,但读完题之后我们其实可以用一句话总结就是:在给定的数组中找出一个最长的子数组,要求子数组中只能出现两种不同的数字,然后返回子数组的长度即可。

这样的话这道题就变得简单了,我们可以通过给出的示例再来理解一下题目的意思,比如 示例4 中:

fruits = [3,3,3,1,2,1,1,2,3,3,4]

我们要找的子数组是 [1,2,1,1,2] ,很直观就能看出来,我们要找的是一段连续的子区间,所以这道题我们可以试着用滑动窗口来做。

道友们也可以先用一个示例在画图板上模拟一遍滑动窗口的过程。

因为我们在模拟的时候肯定知道区间里面到底有几种不同的数字,但是写程序的时候它又不知道,所以我们这里还要记录一下区间中不同的数字种类以及出现的次数,我们这里就定义四个变量来存一下。

我们就以 示例4 为例,定义两个指针 left 和 right ,先是进窗口,我们让 right++,然后是判断区间中数字的种类是否超过了 2,更新那 4 个变量,如果超过了,就循环出窗口,出完窗口之后我们最后更新区间的长度,等循环结束即遍历完数组之后,我们返回最后的结果。

代码实现

cpp 复制代码
class Solution
{
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits)
    {
        int left = 0, right = 0, len = 0;
        int a = -1, sizea = 0, sizeb = 0, b = -1;
        while (right < fruits.size())
        {
            if (a == -1) a = fruits[right], sizea++;
            else if (a == fruits[right]) sizea++;

            if (b == -1 && a != fruits[right]) b = fruits[right], sizeb++;
            else if (b == fruits[right]) sizeb++;

            while (fruits[right] != a && fruits[right] != b)
            {
                if (fruits[left] == a)
                {
                    sizea--;
                    if (sizea == 0)
                    {
                        a = -1;
                        a = fruits[right];
                        sizea++;
                    }
                }
                else
                {
                    sizeb--;
                    if (sizeb == 0)
                    {
                        b = -1;
                        b = fruits[right];
                        sizeb++;
                    }
                }
                left++;
            }
            len = max(len, sizea + sizeb);
            right++;
        }
        return len;
    }
};

我们这里是定义了 a 和 b 两个变量来统计数字种类,再定义了两个变量 sizea 和sizeb 分别记录 a 和 b 两个数字出现的次数,最后区间长度更新结果时也是 sizea + sizeb。

我们可以提交一下看看

虽然代码写的有点拉跨,但是能提交通过,说明我们分析算法原理是没问题的,道友们也可以做一做,有更好的写法欢迎在评论区交流!


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