代码随想录算法训练营day49|121. 买卖股票的最佳时机 |122.买卖股票的最佳时机II

121. 买卖股票的最佳时机

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给定一个数组 prices ,它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。

你只能选择 某一天 买入这只股票,并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润,返回 0 。

  • 示例 1:

  • 输入:[7,1,5,3,6,4]

  • 输出:5
    解释:在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格;同时,你不能在买入前卖出股票。

  • 示例 2:

  • 输入:prices = [7,6,4,3,1]

  • 输出:0
    解释:在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

  • 贪心

因为股票就买卖一次,那么贪心的想法很自然就是取最左最小值,取最右最大值,那么得到的差值就是最大利润。

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int low=Integer.MAX_VALUE;
        int res=0;
        for(int i=0;i<prices.length;i++){
            low=Math.min(low,prices[i]);   // 取最左最小价格
            res=Math.max(prices[i]-low,res);  // 直接取最大区间利润
        }
        return res;
    }
}
  • 时间复杂度:O(n)

  • 空间复杂度:O(1)

  • 动态规划

1.确定dp数组(dp table)以及下标的含义

dp[i][0] 表示第i天持有股票所得最多现金

dp[i][1] 表示第i天不持有股票所得最多现金

2.确定递推公式

如果第i天持有股票即dp[i][0], 那么可以由两个状态推出来

  • 第i-1天就持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天持有股票的所得现金 即:dp[i - 1][0]
  • 第i天买入股票,所得现金就是买入今天的股票后所得现金即:-prices[i]

那么dp[i][0]应该选所得现金最大的,所以dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], -prices[i]);

如果第i天不持有股票即dp[i][1], 也可以由两个状态推出来

  • 第i-1天就不持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天不持有股票的所得现金 即:dp[i - 1][1]
  • 第i天卖出股票,所得现金就是按照今天股票价格卖出后所得现金即:prices[i] + dp[i - 1][0]

同样dp[i][1]取最大的,dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], prices[i] + dp[i - 1][0]);

3.初始化

都是要从dp[0][0]dp[0][1]推导出来

dp[0][1]表示第0天不持有股票,不持有股票那么现金就是0,所以dp[0][1] = 0

dp[0][0]表示第0天持有股票,此时的持有股票就一定是买入股票了,因为不可能有前一天推出来,所以dp[0][0]=-prices[0];

4.遍历顺序

前向后

5.打印dp数组

以示例1,输入:[7,1,5,3,6,4]为例,dp数组状态如下:

代码随想录算法训练营day49|121. 买卖股票的最佳时机 |122.买卖股票的最佳时机II_第1张图片

dp[5][1]就是最终结果。

为什么不是dp[5][0]呢?

因为本题中不持有股票状态所得金钱一定比持有股票状态得到的多!

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int[][] dp=new int[prices.length+1][2];

        dp[0][0]=-prices[0];
        dp[0][1]=0;
        for(int i=1;i<prices.length;i++){
            dp[i][0]=Math.max(dp[i-1][0],-prices[i]);
            dp[i][1]=Math.max(dp[i-1][1],prices[i]+dp[i-1][0]);
        }
        return dp[prices.length-1][1];
    }
}

122.买卖股票的最佳时机II

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给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。

设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。

注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。

  • 示例 1:
  • 输入: [7,1,5,3,6,4]
  • 输出: 7
    解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4。随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。
  • 示例 2:
  • 输入: [1,2,3,4,5]
  • 输出: 4
    解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。
  • 示例 3:
  • 输入: [7,6,4,3,1]
  • 输出: 0
    解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

提示:

  • 1 <= prices.length <= 3 * 10 ^ 4

  • 0 <= prices[i] <= 10 ^ 4

  • 动态规划

1.确定dp数组(dp table)以及下标的含义

dp[i][0] 表示第i天持有股票所得最多现金

dp[i][1] 表示第i天不持有股票所得最多现金

2.确定递推公式

如果第i天持有股票即dp[i][0], 那么可以由两个状态推出来

  • 第i-1天就持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天持有股票的所得现金 即:dp[i - 1][0]
  • 如果是第i天买入股票,所得现金就是昨天不持有股票的所得现金 减去 今天的股票价格 :dp[i - 1][1]-prices[i]

如果第i天不持有股票即dp[i][1], 也可以由两个状态推出来

  • 第i-1天就不持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天不持有股票的所得现金 即:dp[i - 1][1]
  • 第i天卖出股票,所得现金就是按照今天股票价格卖出后所得现金即:prices[i] + dp[i - 1][0]

同样dp[i][1]取最大的,dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], prices[i] + dp[i - 1][0]);

3.初始化

都是要从dp[0][0]dp[0][1]推导出来

dp[0][1]表示第0天不持有股票,不持有股票那么现金就是0,所以dp[0][1] = 0

dp[0][0]表示第0天持有股票,此时的持有股票就一定是买入股票了,因为不可能有前一天推出来,所以dp[0][0]=-prices[0];

4.遍历顺序

前向后

5.打印dp数组

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int[][] dp=new int[prices.length+1][2];

        dp[0][0]=-prices[0];
        dp[0][1]=0;
        for(int i=1;i<prices.length;i++){
            dp[i][0]=Math.max(dp[i-1][0],dp[i-1][1]-prices[i]);
            dp[i][1]=Math.max(dp[i-1][1],prices[i]+dp[i-1][0]);

        }
        return dp[prices.length-1][1];

    }
}

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