股票最佳买入时间图,股票的最佳买入时机

  

  我把GitHub:https://github.com/youngyangyang04/leetcode-master,的刷机指南都整理好了,方便大家在电脑上阅读。这个仓库每天都会更新。请去给明星一个支持吧!   

  

  同时,我还在CodeCloud上同步了一份副本:https://gitee.com/programmercarl/leetcode-master,和那些不方便访问Github的人可以阅读这个。   

  

  

123.买卖股票的最佳时机III

  

  

  标题链接:https://leet code-cn . com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-iii/   

  

  给定一个数组,它的第I个元素是给定股票在第I天的价格。   

  

  设计一个算法来计算你能获得的最大利润。您最多可以完成两笔交易。   

  

  注意:不能同时参与多笔交易(必须先卖出之前的股票再买入)。   

  

  示例1:   

  

  输入:价格=[3,3,5,0,0,3,1,4]   

  

  产出:6   

  

  解释:第4天买入(股价=0),第6天卖出(股价=3)。这种交换可以获利=3-0=3。然后,第7天买入(股价=1),第8天卖出(股价=4)。这种交换可以获利=4-1=3。   

  

  示例2:   

  

  输入:价格=[1,2,3,4,5]   

  

  输出:4   

  

  解释:第1天买入(股价=1),第5天卖出(股价=5)。这种交换可以获利=5-1=4。注意,不能在第1、2天连续买入股票,然后卖出。因为你同时参与多项交易,所以你必须先卖出之前的股票,然后再买入。   

  

  示例3:   

  

  输入:价格=[7,6,4,3,1]   

  

  输出:0   

  

  说明:在这种情况下,没有交易完成,所以最大利润为0。   

  

  示例4:   

  

  输入:价格=[1]   

  

  输出:0   

  

  提示:   

  

  1=价格。length=10 50=prices[I]=10 5

思路

  

  

  这个题目是相对于121的。买卖股票的最佳时间和12   

2.买卖股票的最佳时机II 难了不少。

关键在于至多买卖两次,这意味着可以买卖一次,可以买卖两次,也可以不买卖。

接来下我用动态规划五部曲详细分析一下:

  1. 确定dp数组以及下标的含义

一天一共就有五个状态, 0. 没有操作

  1. 第一次买入
  2. 第一次卖出
  3. 第二次买入
  4. 第二次卖出

dp[i][j]中 i表示第i天,j为 [0 - 4] 五个状态,dp[i][j]表示第i天状态j所剩最大现金。

  1. 确定递推公式

需要注意:dp[i][1],表示的是第i天,买入股票的状态,并不是说一定要第i天买入股票,这是很多同学容易陷入的误区

达到dp[i][1]状态,有两个具体操作:

  • 操作一:第i天买入股票了,那么dp[i][1] = dp[i-1][0] - prices[i]
  • 操作二:第i天没有操作,而是沿用前一天买入的状态,即:dp[i][1] = dp[i - 1][1]

那么dp[i][1]究竟选 dp[i-1][0] - prices[i],还是dp[i - 1][1]呢?

一定是选最大的,所以 dp[i][1] = max(dp[i-1][0] - prices[i], dp[i - 1][1]);

同理dp[i][2]也有两个操作:

  • 操作一:第i天卖出股票了,那么dp[i][2] = dp[i - 1][1] + prices[i]
  • 操作二:第i天没有操作,沿用前一天卖出股票的状态,即:dp[i][2] = dp[i - 1][2]

所以dp[i][2] = max(dp[i - 1][1] + prices[i], dp[i - 1][2])

同理可推出剩下状态部分:

dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]); dp[i][4] = max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);

  1. dp数组如何初始化

第0天没有操作,这个最容易想到,就是0,即:dp[0][0] = 0;

第0天做第一次买入的操作,dp[0][1] = -prices[0];

第0天做第一次卖出的操作,这个初始值应该是多少呢?

首先卖出的操作一定是收获利润,整个股票买卖最差情况也就是没有盈利即全程无操作现金为0,

从递推公式中可以看出每次是取最大值,那么既然是收获利润如果比0还小了就没有必要收获这个利润了。

所以dp[0][2] = 0;

第0天第二次买入操作,初始值应该是多少呢?

不用管第几次,现在手头上没有现金,只要买入,现金就做相应的减少。

所以第二次买入操作,初始化为:dp[0][3] = -prices[0];

同理第二次卖出初始化dp[0][4] = 0;

  1. 确定遍历顺序

从递归公式其实已经可以看出,一定是从前向后遍历,因为dp[i],依靠dp[i - 1]的数值。

  1. 举例推导dp数组

以输入[1,2,3,4,5]为例

动态规划:三月份股市触底反弹?来看看买卖股票的最佳时机


大家可以看到红色框为最后两次卖出的状态。

现在最大的时候一定是卖出的状态,而两次卖出的状态现金最大一定是最后一次卖出。

所以最终最大利润是dp[4][4]

以上五部都分析完了,不难写出如下代码:

// 版本一class Solution {public:    int maxProfit(vector<int>& prices) {        if (prices.size() == 0) return 0;        vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(5, 0));        dp[0][1] = -prices[0];        dp[0][3] = -prices[0];        for (int i = 1; i < prices.size(); i++) {            dp[i][0] = dp[i - 1][0];            dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);            dp[i][2] = max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] + prices[i]);            dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]);            dp[i][4] = max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);        }        return dp[prices.size() - 1][4];    }};
  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(n * 5)

当然,大家可以看到力扣官方题解里的一种优化空间写法,我这里给出对应的C++版本:

// 版本二class Solution {public:    int maxProfit(vector<int>& prices) {        if (prices.size() == 0) return 0;        vector<int> dp(5, 0);        dp[1] = -prices[0];        dp[3] = -prices[0];        for (int i = 1; i < prices.size(); i++) {            dp[1] = max(dp[1], dp[0] - prices[i]);            dp[2] = max(dp[2], dp[1] + prices[i]);            dp[3] = max(dp[3], dp[2] - prices[i]);            dp[4] = max(dp[4], dp[3] + prices[i]);        }        return dp[4];    }};
  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(1)

大家会发现dp[2]利用的是当天的dp[1]。但结果也是对的。

我来简单解释一下:

dp[1] = max(dp[1], dp[0] - prices[i]); 如果dp[1]取dp[1],即保持买入股票的状态,那么 dp[2] = max(dp[2], dp[1] + prices[i]);中dp[1] + prices[i] 就是今天卖出。

如果dp[1]取dp[0] - prices[i],今天买入股票,那么dp[2] = max(dp[2], dp[1] + prices[i]);中的dp[1] + prices[i]相当于是尽在再卖出股票,一买一卖收益为0,对所得现金没有影响。相当于今天买入股票又卖出股票,等于没有操作,保持昨天卖出股票的状态了。

这种写法看上去简单,其实思路很绕,不建议大家这么写,这么思考,很容易把自己绕进去!

对于本题,把版本一的写法研究明白,足以!


目前「代码随想录」已经发布了如下手册:

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    • 力扣贪心算法大总结,学习手册开放下载链接: https://pan.baidu.com/s/1w8nUdBmGWqyv0g_fwlAINg 密码: 1dl3
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