《算法题讲解指南:优选算法-滑动窗口》--13 水果成篮

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[13 水果成篮](#13 水果成篮)

题目链接:

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题目示例:

解法(滑动窗口):

算法思路:

算法流程:

C++代码演示:方法一(使用容器)

C++代码演示:方法二(用数组模拟哈希表)

算法总结及流程解析:

结束语


13 水果成篮

题目链接:

题目示例:

解法(滑动窗口):

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。那么就从最左侧开始依次将水果划出窗口,直到哈希表的大小小于 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,直到更新结果 len。
算法流程:

1.初始化哈希表 hash 来统计窗口内水果的种类和数量;

2.初始化变量:左右指针 left = 0,right = 0,记录结果的变量 len = 0;

3.当 right 小于数组大小的时候,一直执行下列循环:

  • 将当前水果放入哈希表
  • 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,直到哈希表中的大小不超过 2;

  • 更新结果 len;
  • right++,让下一个元素进入窗口;

4.循环结束后, len 存的就是最终结果。

C++代码演示:方法一(使用容器)

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) 
    {
        //方法一:使用容器(如果对哈希掌握不是很好可以看下面方法二)
        unordered_map<int ,int> hash; //统计窗口内出现水果的种类
        int left = 0; int right = 0; int len = 0;
        for(right = 0; right < fruits.size(); right++)
        {
            hash[fruits[right]]++; //进窗口
            while(hash.size() > 2) //判断
            {
                hash[fruits[left]]--; //出窗口
                if(hash[fruits[left]] == 0)
                {
                    hash.erase(fruits[left]);
                }
                left++;
            }
            len = max(len, right - left + 1); //更新结果
        }    
        return len;
    }
};

C++代码演示:方法二(用数组模拟哈希表)

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) 
    {
        //方法二:用数组模拟哈希表(只需要了解哈希可以对数据存放的次数进行计数即可)
        int hash[100001] = { 0 };//根据题目提示可知水果种类最多不超过100000
        int left = 0; int right = 0; int len = 0;
        int kinds = 0; //用一个新变量来维护水果种类
        for(right = 0; right < fruits.size(); right++)
        {
            if(hash[fruits[right]] == 0)
            {
                kinds++;
            }
            hash[fruits[right]]++; //进窗口
            while(kinds > 2) //判断
            {
                hash[fruits[left]]--; //出窗口
                if(hash[fruits[left]] == 0)
                {
                    kinds--;
                }
                left++;
            }
            len = max(len, right - left + 1); //更新结果
        }    
        return len;
    }
};

算法总结及流程解析:

结束语

到此,13 水果成篮 这道算法题就讲解完了。**通过滑动窗口处理连续区间问题。当窗口内水果种类超过2种时,左指针右移调整窗口,利用哈希表统计频次,最终求出最大区间长度。提供C++两种实现:容器版和数组模拟哈希表版。**希望大家能有所收获!

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