leetcode-904 水果成篮

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。

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

分析

1. 输入的 fruits 数组，表示每棵树上的水果种类，数组索引表示树的顺序，数组值表示树上的水果种类；
2. 共有两个篮子，且每个篮子只能装一种水果，表示总共水果种类不能超过两种；
3. 必须从某棵树开始，连续采摘直到不符合的水果类型才停止，表示求的实际是 fruits 的一个元素种类不超过 2 的最长子数组，此处的第三个不同水果种类，即为停止采摘的条件；
4. 综上，在数组中查找最长连续子数组，且子数组中元素种类不超过 2 个，适合采用滑动窗口法求解。

思路

1. 定义滑动窗口左右边界 left 和 right，初始值均为 0，表示从 fruits 数组第一个元素开始采摘；
2. 定义篮子 basket，用于存放采摘的水果种类，这里可以用哈希表表示，水果种类为 key，水果数量为 value；
3. 定义采摘的最大水果量 maxFruits，初始值为 0，用来存放窗口滑动过程中最大水果量；
4. 边界处理：如果一开始 fruits 长度为 0 ，表示没有水果，直接返回 0；
5. 开始采摘，右边界 right 从索引 0 开始递增，此处使用循环结构表示；
6. 进行过程判断，如果采摘水果在篮子中不存在，basket 中加入该水果，初始值为 1，如果已存在，则该水果数量加 1；
7. 加入水果后，如果篮子水果种类超过 2 种，则对左边界 left 进行收缩，此处采用内循环表示，每次数量减一，当数量为 0 时，则从篮子里删除该水果，即 basket 删除该水果的 key，直到篮子中水果种类不超过 2 种；
8. 如果加入水果后种类未超，则更新最大水果数 maxFruits，maxFruits 取 maxFruits 与 right-left+1（表示当前窗口水果数量）中的较大值，然后右边界 right 加 1，表示窗口前移一位；
9. 重复以上步骤，直到右边界 right 超出 fruits 数组长度，此时采摘结束，返回最大水果数 maxFruits。

go 实现示例

func totalFruit(fruits []int) int {

    // 定义滑动窗口左右边界
	left, right := 0, 0

	// 定义篮子，用于存放水果种类
	basket := make(map[int]int)

	// 定义最大水果数
	maxFruit := 0

	// 如果fruits为空，表示没有水果，直接返回0
	if len(fruits) == 0 {
		return 0
	}

	// 当右边界小于fruits长度时，遍历fruits
	for right < len(fruits) {

		// 右边界水果种类放入篮子
		if _, exists := basket[fruits[right]]; exists {
			basket[fruits[right]]++
		} else {
			basket[fruits[right]] = 1
		}

		// 如果篮子中水果种类大于2，移动左边界，直到篮子中水果种类小于等于2
		for len(basket) > 2 {
			basket[fruits[left]]--
			if basket[fruits[left]] == 0 {
				delete(basket, fruits[left])
			}
			left++
		}

		// 更新最大水果数
		maxFruit = max(maxFruit, right-left+1)

		// 右指针向前移动
		right++
	}

	return maxFruit
}