LeetCode —— 904. 水果成篮

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该题是数组长度最小的子数组题型第二题。

题目来源

904. 水果成篮(LeetCode)

题目描述(中等

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<=1051 <= fruits.length <= 10^5
  • 0<=fruits[i]<fruits.length0 <= fruits[i] < fruits.length

题目解析

该题可以理解为,在一个整数数组中,截取一段区间,区间里至多存在两个不相同的整数,求区间最大范围的长度是多少。

滑动窗口

明确左右指针的用处:

  • 左指针(left):符合条件区间的左边界的下标 (开始采摘的树的下标)
    • 左篮子中的水果类型(leftIndex
    • 左篮子中相同水果类型的树最后一次出现的下标(nexLeft
  • 右指针(right):遍历数组,同时作为符合条件区间的有边界的下标(结束采摘的第一颗树)
    • 右篮子中的水果类型(rightIndex
    • 右篮子中相同水果类型的树最后一次出现的下标(nextRight

在右指针遍历数组过程中,遇到与 leftIndexrightIndex 不同的水果,就进行判断此时长度是不是最大值,如果是则存储,反之不存储,并且从两个篮子中取出一种水果用来存储新的水果。

代码

/**
 * @param {number[]} fruits
 * @return {number}
 */
var totalFruit = function(fruits) {
    let left = 0, leftIndex = -1, rightIndex = -1, right = 0, nextLeft = 0, nextRight = 0, length = fruits.length, sum = -1
    while (right <= length) {
        if (leftIndex === -1) {
            leftIndex = fruits[left]
        }else {
            if (fruits[right] !== leftIndex) {
                if (rightIndex === -1){
                    rightIndex = fruits[right]
                    nextRight = right
                }else {
                    if (fruits[right] !== rightIndex) {
                        sum = sum < right - left ? right - left : sum
                        if (nextLeft < nextRight) {
                            left = nextLeft + 1
                            nextLeft = nextRight
                            nextRight = right
                            leftIndex = rightIndex
                            rightIndex = fruits[right]
                        }else {
                            left = nextRight + 1
                            nextRight = right
                            rightIndex = fruits[right]
                        }
                    }else {
                        nextRight = right
                    }
                }
            }else {
                nextLeft = right
            }
        }
        right++
    }
    return sum === -1 ? length : sum
};
  • 时间复杂度:O(n)O(n)
  • 空间复杂度:O(1)O(1)

如图:

image.png

代码(官方)

leftright 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。

var totalFruit = function(fruits) {
    const n = fruits.length;
    const cnt = new Map();

    let left = 0, ans = 0;
    for (let right = 0; right < n; ++right) {
        cnt.set(fruits[right], (cnt.get(fruits[right]) || 0) + 1);
        while (cnt.size > 2) {
            cnt.set(fruits[left], cnt.get(fruits[left]) - 1);
            if (cnt.get(fruits[left]) == 0) {
                cnt.delete(fruits[left]);
            }
            ++left;
        }
        ans = Math.max(ans, right - left + 1);
    }
    return ans;
};
  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2)
  • 空间复杂度:O(1)O(1)

如图:

image.png

执行用时和内存消耗仅供参考,大家可以多提交几次。如有更好的想法,欢迎大家提出。