122. 买卖股票的最佳时机 II - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)
难度:中等
题目描述:给定一个数组 prices ,其中 prices[i] 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)。
分析
贪心.png
dp.png
此题是121题的进阶,
121题实质计算的是一次交易的最大利润,而122题不限制交易次数,计算的是总体最大利润
此题有两种解题思路
1- 使用贪心算法
对于本题来说使用贪心算法,将数组中局部最优解相加,最后构成全局最优解
例如:数组[7,1,5,3,6,4],一次交易的全局最优解可以通过121题可知
而局部最优解为[1,5] 和 [3.6] 可以通过图看出,这都是单调递增区间,将两次交易利润相加就是全局最优解
2- 使用动态规划
由于题目中提到不能同时参与多笔交易,所以每天存在两种状态,一种是手里有一只股票,一种是手中没有股票
所以可以根据交易状态确定dp数组
dp[i][j]表示第i天,交易状态为j的最大利润,此处i为数组长度,j为状态值即0,1
dp数组如图所示
举个简单的例子:
初始资金为100
第一天股票价格为7,即prices[0]=7
此时有两个选择,1持有股票,2不持有,对应dp数组中的j下标
如果此时不持有股票,表示我们并没有购买,所以此时利润为0,即dp[0][0]=0
如果此时持有股票,表示我们花7元买了一股,此时利润为-7,即dp[0][1]=-7
此时dp数组进行初始化完成,但后续需要找到特定表达式,计算当前最佳利润
第二天股票价格为1,即prices[1]=1
如果此时选择不持有股票,这时有两种情况,
第一,昨天不持有股票,今天也不持有股票,则我们本金并没有变化,即利润为0;
第二,昨天持有股票,今天不持有股票,表示我们昨天花7元买了股票,剩余本金93元,今天股价1元,我们卖出,则本金94元,即利润为-6。
由于我们需要计算当前选择的利润最大值,所以我们取两个选择的最大值为今日选择不持有股票的最大利润,即dp[1][0] = max(dp[0][0],dp[0][1]+prices[1]) = 0
如果此时选择持有股票,也存在两种情况
第一,昨天不持有股票,今天持有股票,表示我们今天花1元购买一股,即利润为-1;
第二,昨天持有股票,今天继续持有股票,依然是昨天7元一股买的股票,由于股票跌了在没有卖出之前并不影响自己本身的利润,所以利润依旧是-7
由于我们需要计算当前选择的利润最大值,所以我们取两个选择的最大值为今日选择不持有股票的最大利润,即dp[1][1] = max(dp[0][0]-prices[1],dp[0][1]) = -1
第三天股票价格为5,即prices[2]=5
根据第二天推理可得
dp[2][0] = 4
dp[2][1] = -1
所以最后dp数组如图所示
解题
贪心
class Solution {
public int maxProfit(int[] prices) {
if (prices == null || prices.length <= 1) return 0;
int ans = 0;
for (int i = 1; i < prices.length; i++) {
if (prices[i] > prices[i-1]) { // 卖出有利可图
ans += (prices[i] - prices[i-1]);
}
}
return ans;
}
}
动态规划
class Solution {
public int maxProfit(int[] prices) {
int[][] dp = new int[prices.length][2];
dp[0][0] = 0;
dp[0][1] = -prices[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][0] - prices[i], dp[i-1][1]);
System.out.println(dp[i][0] + " " + dp[i][1]);
}
return dp[prices.length-1][0];
}
}