LeetCode 122. 买卖股票的最佳时机 II (Best Time to Buy and Sell Stock II)[简单]

lework · 2020年04月10日 · 最后由 lework 回复于 2020年04月10日 · 123 次阅读

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

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-ii
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第一种方法:深度优先搜索,时间复杂度 O(2^n),这个通过不了 LeetCode,不过能 work,测试了多组测试样例是正确的

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        self.prices = prices
        self.profit = []
        self.helper(0, 0, 0)
        return max(self.profit)

    # have 0:未持有  1:持有
    def helper(self, i, have, profit):
        if i == len(self.prices):
            self.profit.append(profit)
            return
        if have: # 如果持有中
            self.helper(i+1, 0, profit + self.prices[i]) # 卖出
            self.helper(i+1, 1, profit) # 不动
        else: # 如果未持有
            self.helper(i+1, 0, profit) # 不动
            self.helper(i+1, 1, profit - self.prices[i]) # 买入

第二种方法:贪心算法,一次遍历,只要今天价格小于明天价格就在今天买入然后明天卖出,时间复杂度 O(n)

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        ans = 0
        for i in range(1, len(prices)):
            if prices[i] > prices[i-1]:
                ans += prices[i] - prices[i-1]
        return ans

第三种方法:DP 动态规划,第 i 天只有两种状态,不持有或持有股票,当天不持有股票的状态可能来自昨天卖出或者昨天也不持有,同理,当天持有股票的状态可能来自昨天买入或者昨天也持有中,取最后一天的不持有股票状态就是问题的解

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        if not prices:
            return 0
        n = len(prices)
        dp = [[0]*2 for _ in range(n)]
        # dp[i][0]表示第i天不持有股票, dp[i][1]表示第i天持有股票
        dp[0][0], dp[0][1] = 0, - prices[0]
        for i in range(1, n):
            dp[i][0] = max(dp[i-1][0], dp[i-1][1] + prices[i])
            dp[i][1] = max(dp[i-1][1], dp[i-1][0] - prices[i])
        return dp[n-1][0]
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