C++:Leetcode-滑动窗口-904.水果成篮

C++:Leetcode-滑动窗口-904水果成篮

重点掌握滑动窗口思想,左指针和右指针分别代表的含义
重点掌握熟悉利用哈希表进行统计和查重。
面对这种同类型数量统计问题或者是查重问题,哈希表是不二之选



题目

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。熟悉哈希表的作用及其优势,知道何时使用和如何使用。

解法一:利用数组空间或者vector空间作哈希表存储

思路分析
1、右指针向右移动,记录移动过程中每一个种类类别,及其数量,使用哈希表进行统计,并依次记录左右指针长度,即收集水果最大数目
2、当种类类别>2时,左指针开始移动,并从左边依次减少对应种类的数量,直至种类类别==2,然后记录此次左右指针长度,即收集水果最大数目
3、不断循环,直至右指针移动至最右端

重难点:记录种类类别及其数量;左指针依次删除对应种类数量;采用的方法是用哈希表

/*
Leetcode-滑动窗口-904题
题目:
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。

 


知识点:
1.面对这种同类型数量统计问题或者是查重问题,哈希表是不二之选,需熟练掌握哈希表的性质,知道何时使用该使用哈希表
2.提高自我熟练调试程序流程能力

方法:
方法一,采用vector或者数组作哈希表统计查重
方法二,采用map进行统计查重!

思路分析:
1、右指针向右移动,记录移动过程中每一个种类类别,及其数量,使用哈希表进行统计,并依次记录左右指针长度,即收集水果最大数目
2、当种类类别>2时,左指针开始移动,并从左边依次减少对应种类的数量,直至种类类别==2,然后记录此次左右指针长度,即收集水果最大数目
3、不断循环,直至右指针移动至最右端
*/

#include "iostream"
#include "vector"
#include "set"
using namespace std;

//方法一
//哈希表进行统计查重的思想,建立简易哈希表
//用vector进行哈希表存储
class Solution
{
    
    
public:
    Solution(/* args */) {
    
    }
    ~Solution() {
    
    }
    int totalFruit(vector<int> &fruits)
    {
    
    

        //int res[100000] = {0}; //建立大空间,用于进行哈希表计数,建立空间太小测试会不通过
        vector<int> res(100000); //建立大空间,用于进行哈希表计数
        int classSum = 0;        //种类数目
        int ans = 0;
        //i终止指针,j起始指针
        for (int i = 0, j = 0; i < fruits.size(); i++)
        {
    
    
            //判断是否为新种类
            //此方法为建议哈希表,把内容当成另一个数组下标来计数
            if (res[fruits[i]] == 0)
            {
    
    
                classSum++;
            }
            res[fruits[i]]++; //该fruits[i]种类的果树数量+1
            while (classSum > 2)
            {
    
    
                res[fruits[j]]--;
                if (res[fruits[j]] == 0)
                {
    
    
                    classSum--;
                }

                j++;
            }
            ans = ans > (i - j + 1) ? ans : (i - j + 1);
        }
        return ans;
    }
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    
    
    //测试
    vector<int> fruits;
    fruits.push_back(0);
    fruits.push_back(1);
    fruits.push_back(2);
    fruits.push_back(2);

    Solution s1;
    cout << s1.totalFruit(fruits) << endl;

    return 0;
}

解法二:利用unordered_map作哈希表存储

unordered_map 容器和 map 容器一样,以键值对(pair类型)的形式存储数据,存储的各个键值对的键互不相同且不允许被修改。
但由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构,该结构本身不具有对数据的排序功能,所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。

思路分析与解法一一致,只是解法二采用的是unordered_map容器

/*
Leetcode-滑动窗口-904题
题目:
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。

 


知识点:
1.面对这种同类型数量统计问题或者是查重问题,哈希表是不二之选,需熟练掌握哈希表的性质,知道何时使用该使用哈希表
2.提高自我熟练调试程序流程能力

方法:
方法一,采用vector或者数组作哈希表统计查重
方法二,采用maunordered_map进行统计查重!
由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构,该结构本身不具有对数据的排序功能,所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。


思路分析:
1、右指针向右移动,记录移动过程中每一个种类类别,及其数量,使用哈希表进行统计,并依次记录左右指针长度,即收集水果最大数目
2、当种类类别>2时,左指针开始移动,并从左边依次减少对应种类的数量,直至种类类别==2,然后记录此次左右指针长度,即收集水果最大数目
3、不断循环,直至右指针移动至最右端
*/

#include "iostream"
#include "vector"
#include "set"
#include "unordered_map"
using namespace std;

//方法二
//使用unordered_map
//由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构,该结构本身不具有对数据的排序功能,所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。

class Solution
{
    
    
public:
    Solution(/* args */) {
    
    }
    ~Solution() {
    
    }
    int totalFruit(vector<int> &fruits)
    {
    
    
        int ans = 0;
        int classNum = 0;
        //底层采用哈希表存储结构
        unordered_map<int, int> hashmap;
        for (int i = 0, j = 0; i < fruits.size(); i++)
        {
    
    
            if (hashmap[fruits[i]] == 0)
            {
    
    
                classNum++;
            }
            hashmap[fruits[i]]++;
            while (hashmap.size() > 2) //种类数目大于2
            {
    
    
                hashmap[fruits[j]]--; //减少左指针对应种类的值
                if (hashmap[fruits[j]] == 0)
                {
    
    
                    hashmap.erase(fruits[j]); //当此fruits[j]类别的数量为0时,应erase进行删除,不然会影响size的判断
                    classNum--;
                }

                j++;
            }
            ans = ans > (i - j + 1) ? ans : (i - j + 1); //取最大值
        }
        return ans;
    }
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    
    
    //测试
    vector<int> fruits;
    fruits.push_back(0);
    fruits.push_back(1);
    fruits.push_back(2);
    fruits.push_back(2);

    Solution s1;
    cout << s1.totalFruit(fruits) << endl;

    return 0;
}



总结

熟悉滑动窗口,双指针的思想。
熟悉哈希表的作用及其优势,知道何时使用和如何使用。

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