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LeetCood算法题~水果成篮

news 2025/8/6 10:45:00

水果成篮

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

解题思路：

1. 使用两个指针left和right表示窗口的左右边界，初始时都指向数组的起始位置。
2. 使用一个哈希表（或者数组，因为题目说明fruits[i]的范围，但为了通用性，这里用哈希表）来记录当前窗口内各种水果的出现次数。
3. 右指针right不断向右移动，将遇到的水果加入窗口（即更新哈希表）。
4. 当窗口内水果种类超过2种时，移动左指针left，直到窗口内水果种类减少到2种（每次移动左指针，将左指针指向的水果从哈希表中移除，如果该水果数量减为0，则从哈希表中删除该种类）。
5. 在移动过程中，记录窗口的最大长度（即right-left+1），并更新最大长度。

具体步骤

初始化left=0, maxLen=0

使用一个HashMap来记录当前窗口内每种水果的出现次数，也可以使用数组（因为fruits[i] < fruits.length，所以数组长度可以设为fruits.length，但为了通用，这里用HashMap）

遍历right从0到len-1：
将fruits[right]加入HashMap（计数+1）
当HashMap的大小（即不同水果的种类）超过2时，开始移动左指针：
将fruits[left]从HashMap中移除（计数-1，如果减到0，则删除该键）
left++
此时窗口内的水果种类不超过2，更新最大长度：maxLen = max(maxLen, right-left+1)
但是，注意：在移动左指针的过程中，我们只需要移除直到窗口内水果种类重新变为2即可。因此，在移动左指针时，使用while循环直到HashMap大小<=2。

然而，实际上，由于每次只增加一个元素，因此当种类超过2时，我们只需要移动一次左指针（但是注意，可能一次移动并不够，因为可能移除了一个水果后，窗口内仍然有两种以上？实际上，由于我们每次移除一个，所以当种类超过2时，我们一直移动左指针直到种类等于2）。因此，内层使用while循环。

优化：由于我们使用HashMap记录每个水果出现的次数，当移除left位置的水果时，如果该水果在窗口内出现的次数减到0，那么我们就从HashMap中移除这个键，这样HashMap的大小就是当前窗口内的水果种类数。

代码实现

 public static int totalFruit(int[] fruits) {int n = fruits.length;// 频率数组：记录当前窗口中每种水果出现的次数// 数组大小设为n，因为水果种类范围是[0, n)int[] freq = new int[n];// 左指针：标记窗口起始位置int left = 0;// 最大长度：记录满足条件的最大窗口长度int maxLen = 0;// 种类计数：记录当前窗口中的水果种类数int count = 0;// 右指针遍历整个数组for (int right = 0; right < n; right++) {// 如果当前水果在窗口中首次出现，增加种类计数if (freq[fruits[right]] == 0) {count++;}// 增加当前水果的频率计数freq[fruits[right]]++;// 当窗口中水果种类超过2种时，需要缩小窗口while (count > 2) {// 减少左指针指向的水果的频率计数freq[fruits[left]]--;// 如果某种水果频率降为0，减少种类计数if (freq[fruits[left]] == 0) {count--;}// 左指针右移，缩小窗口left++;}// 更新最大窗口长度maxLen = Math.max(maxLen, right - left + 1);}return maxLen;}