买卖股票的最佳时机
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:
链接:https://leetcode.cn/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock
动态规划
因为对每一天只有两个状态,买入股票和卖出股票,因此定义 dp[][2]
1. dp[i][2] 数组表示的含义 :
dp[i][0] 表示第 i 天买入股票能获得的最大利润,dp[i][1] 表示第一天卖出股票能获得的最大利润
2. 状态转移方程:
1 | dp[i][ 0 ] = max(dp[i- 1 ][ 0 ], -prices[i]) |
解释: 第 i 天对买入股票状态,只有两种操作,买入股票或者不买股票。因此,第 i 天能获得的最大利润为 第 i 天不买股票(dp[i-1][0]
) 和 第 i 天买入股票(-prices[i]
) 的利润的最大值。
1 | dp[i][ 1 ] = max(dp[i- 1 ][ 1 ], dp[i- 1 ][ 0 ] + prices[i]) |
解释: 第 i 天对卖出股票,只有两种操作,卖出股票或者不卖出股票。因此,第 i 天能获得的最大利润为 第 i 天卖出股票 (dp[i-1][0] + prices[i]
)和 第 i 天不卖出股票 的利润的最大值 (dp[i-1][1]
)
3. 初始化
第 0 天买入,得到的利润为 -price[0]
第 0 天卖出,得到的利润为 0
1 2 | dp[ 0 ][ 0 ] = -price[ 0 ] dp[ 0 ][ 1 ] = 0 |
代码:
1 2 3 4 5 6 7 | // 买卖股票的最佳时机 public int maxProfit( int [] prices) { // dp 表示当天能获得的最大利润 int [][] dp = new int [prices.length][ 2 ]; // 对每一天来说,就两个状态,一个是买入,一个是卖出 dp[ 0 ][ 0 ] = -prices[ 0 ]; // 第一天买入 dp[ 0 ][ 1 ] = 0 ; // 第一天卖出 for ( int i= 1 ; i |
变式一: 可以重复买入,卖出
1 2 3 4 5 6 7 8 | // 买卖股票的最佳时机2 —— 可以多次买入和卖出,但是注意每次只能持有一张股票,就是必须是 买 - 卖 - 买 - 卖 - 买 - 卖 ....这种顺序 public int maxProfit2( int [] prices) { // 本题与上题的区别就在于状态转移方程不同 -- 本题可以用之前得到的利润 (即 dp[i-1][1],上一轮卖出后剩下的钱) 再去买入,而上一题必须 0-price[i] 买入 // dp[i][0] = Math.max(dp[i-1][0], dp[i-1][1]-prices[i]); ---- 买入股票能得到的最大利润状态转移方程有变化 int [][] dp = new int [prices.length][ 2 ]; dp[ 0 ][ 0 ] = -prices[ 0 ]; dp[ 0 ][ 1 ] = 0 ; for ( int i= 1 ; i |
变式二:可以执行买入卖出操作两次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | // 买卖股票的最佳时机3 —— 本题与上一题的区别在于,本题只能执行两次买入、卖出操作 public int maxProfit3( int [] prices) { // 每次可执行的操作状态为 ,第一次买入、第一次卖出、第二次买入、第二次卖出,因此 dp 定义为 int [][] dp = new int [prices.length][ 4 ]; dp[ 0 ][ 0 ] = -prices[ 0 ]; dp[ 0 ][ 1 ] = 0 ; dp[ 0 ][ 2 ] = -prices[ 0 ]; dp[ 0 ][ 3 ] = 0 ; for ( int i= 1 ; i |
变式三:可以执行买卖操作 K 次
1 2 3 4 5 6 | // 买卖股票的最佳时期 —— 最多进行 K 次交易 public int maxProfit( int k, int [] prices) { // 就是两次交易的升级版 int [][] dp = new int [prices.length][ 2 *k+ 1 ]; // 奇数表示买入,偶数表示卖出 // 初始化 for ( int j= 1 ; j |
变式四:含冷冻期
1 2 3 4 5 6 7 | // 买卖股票含冷冻期 public int maxProfit( int [] prices) { // 一共四种状态 买入 卖出(早就卖出保存卖出态,当天卖出) 冷冻 int dp[][] = new int [prices.length][ 4 ]; // 初始化 dp[ 0 ][ 0 ] = -prices[ 0 ]; for ( int i= 1 ; i |
变式五:含手续费
1 2 3 4 5 6 | // 买卖股票的最佳时机,含手续费 public int maxProfit2( int [] prices, int fee) { int [][] dp = new int [prices.length][ 2 ]; // 初始化 dp[ 0 ][ 0 ] = -prices[ 0 ] - fee; for ( int i= 1 ; i |
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