动态规划

股票问题,状态转移方程需要分析出有几个维度,就需要几个维度去列状态转移方程
买卖股票的最佳时机

  1. 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 。
    分析:由于你选择在哪天卖出都是最精明选择,那这里明显只有在第几天卖出,有最大利润,可以知道只有一个维度。
    data[index] index表示哪天,data[index] 表示哪天卖出可以得到最大利润。
 func maxProfit(_ prices: [Int]) -> Int {
        if prices.count <= 1  {
            return 0
        }
        // 存储当前和最小值之差的最大现金数。
        var data = [Int](repeating: 0, count: prices.count)
        var minPrice =  prices[0]
        for x in 1 ..< prices.count {
            // 和当前值比较,谁小,更新
            minPrice = min(prices[x], minPrice)
            // 今天得到现金数 可能是 昨天卖出去得到,或者今天卖出得到的,卖出意味着需要减去最小值
            data[x] = Swift.max(data[x - 1] , prices[x] - minPrice)
        }
        return data[prices.count - 1]
    }

122.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:由于不能同时参与多笔交易,表示不能一次多次买入卖出,但在整个交易过程里是可以多次买入-》卖出-》买入-》卖出的。
方便表示可以定义data[index][x] index表示哪天,x表示是买入还是卖出,只有两种情况,可以用0,1表示。

 func maxProfit(_ prices: [Int]) -> Int {
        if prices.count == 0  {
            return 0
        }
        // 理解比较难,就是需要记住当前的现金数只有两种状态,分买进股票,就是现金相对昨天减少,卖出股票就是相对昨天增加,
        // 这样就可以定义0 表示卖出,现金增加的做法,1表示买进,现金减少的做法
        var data = [[Int]](repeating: [0,0], count: prices.count)
        // 一开始,计算卖出,现金增加状态时,既没买,也没卖,所以一开始现金数0
        // 而一开始,对于另外一种可能买进,现金减少状态,那就需要买进,所以现金数为第一天买入的股票价格,为负
        data[0][0] = 0
        data[0][1] = -prices[0]
        for (index, x) in prices.enumerated() {
            if index > 0 {
                data[index][0] = Swift.max(data[index - 1][0], data[index - 1][1] + prices[index])
                data[index][1] = Swift.max(data[index - 1][1], data[index - 1][0] - prices[index])
            }
        }
        return data[prices.count - 1][0]
        }
 

123.给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定的股票在第 i 天的价格。
设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你最多可以完成 两笔 交易。
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:由于还是不能同时参与多笔交易,但限制了只能最多交易两次。
所以相当于哪天,是买进还是卖出,到目前为止卖出几次,也就是有三个维度
可以定义data[index][x][y] index表示哪天,x表示是买入还是卖出,只有两种情况,可以用0,1表示,y表示卖了几次,只有没卖过,卖了一次,卖了两次,所以可以用0,1,2表示。

func maxProfit(_ prices: [Int]) -> Int {
        if prices.count <= 1  {
            return 0
        }
        // 三个维度,天数,是否买进1/卖出0,买了几次
        var data = [[[Int]]](repeating: [[Int]](repeating: [0,0,0], count: 2), count: prices.count)
        // 第一天,没卖出,卖次数0 ,所以现金为0
        data[0][0][0] = 0
        // 第一天,没卖出,卖次数1 ,不可能出现,所以默认为最小值
        data[0][0][1] = -99999
        // 第一天,没卖出,卖次数2 ,不可能出现,所以默认为最小值
        data[0][0][2] = -99999
        // 第一天,买进,卖次数0 ,所以取prices[0]加负号,减少现金
        data[0][1][0] = -prices[0]
        // 第一天,买进,卖次数1 ,同天只能操作买进/卖出,不能一天同时操作买进和卖出,所以不可能出现,所以默认为最小值
        data[0][1][1] = -99999
        // 第一天,买进,卖次数2 ,同天只能操作买进/卖出,不能一天同时操作买进和卖出,那就更不可能有两次卖出,所以不可能出现,所以默认为最小值
        data[0][1][2] = -99999
        for index in 1 ..< prices.count {
            // 没做任何操作,所以为0
            data[index][0][0] = 0
            data[index][0][1] = Swift.max(data[index - 1][0][1], data[index - 1][1][0] + prices[index])
            data[index][0][2] = Swift.max(data[index - 1][0][2], data[index - 1][1][1] + prices[index])
            data[index][1][0] = Swift.max(data[index - 1][1][0], data[index - 1][0][0] - prices[index])
            data[index][1][1] = Swift.max(data[index - 1][1][1], data[index - 1][0][1] - prices[index])
            data[index][1][2] = -99999
            
        }
        return Swift.max(Swift.max(data[prices.count - 1][0][2], data[prices.count - 1][0][1]), 0)
        }

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