123. 买卖股票的最佳时机 III

123. 买卖股票的最佳时机 III

题目链接:123. 买卖股票的最佳时机 III(困难)

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)。

示例 1:

输入:prices = [3,3,5,0,0,3,1,4]
输出:6
解释:在第 4 天(股票价格 = 0)的时候买入,在第 6 天(股票价格 = 3)的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 3-0 = 3 。
    随后,在第 7 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 8 天 (股票价格 = 4)的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 4-1 = 3 。

示例 2:

输入:prices = [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:prices = [7,6,4,3,1] 
输出:0
解释:在这个情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

示例 4:

输入:prices = [1]
输出:0

提示:

  • 1 <= prices.length <= 105

  • 0 <= prices[i] <= 105

解题思路

注意题目中强调的最多可以完成两笔交易,这意味着可以买卖一次,可以买卖两次,也可以不买卖。

本题还是用动态规划五部曲来分析,详细的分析在代码的注释中。

C++

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        if (prices.size() == 0) return 0;
        // 1.dp数组的含义(注意:持有并不代表就是在当前买入的)
        // dp[i][0]表示第i天第一次持有股票获利的最大金额
        // dp[i][1]表示第i天第一次没有持有股票获利的最大金额
        // dp[i][2]表示第i天第二次持有股票获利的最大金额
        // dp[i][3]表示第i天第二次没有持有股票获利的最大金额
        vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(4));
        // 3.dp数组的初始化
        // dp[0][0],在第0天第一次持有股票,那只能买入,所以获利的最大金额 -prices[0]
        // dp[0][1],在第0天第一次不持有股票,要么就是没有买入,要么就是买入以后当天卖出了,所以获利的最大金额为 0
        // dp[0][2],在第0天第二次持有股票(在此次交易之前已经发生一次买卖交易(都是第0天发生的)),此次也只能是买入,所以获利的最大金额 -prices[0]
        // dp[0][3],在第0天第二次不持有股票,要么就是第二次没有买入,要么就是第二次买入以后又卖出了,所以获利的最大金额为 0
        dp[0][0] = -prices[0];
        dp[0][1] = 0;
        dp[0][2] = -prices[0];
        dp[0][3] = 0;
        // 4.遍历顺序,从前向后
        for (int i = 1; i < prices.size(); i++) {
            // 2.递推公式(注意dp数组的含义)
            // dp[i][0]的状态与两种情况有关
            // 一是第 i-1 天就第一次持有股票(第 i 天保持现状)
            // 二是第 i 天第一次买入股票(第一次买入之前手中的金额为 0)
            dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], 0 - prices[i]);
            // dp[i][1]的状态与两种情况有关
            // 一是第 i-1 天就第一次不持有股票(第 i 天保持现状)
            // 二是第 i 天第一次卖出股票
            dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]);
            // dp[i][2]的状态与两种情况有关
            // 一是第 i-1 天就第二次持有股票(第 i 天保持现状)
            // 二是第 i 天第二次买入股票(第二次买入之前手中的金额为 dp[i - 1][1])
            dp[i][2] = max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] - prices[i]);
            // dp[i][3]的状态与两种情况有关
            // 一是第 i-1 天就第二次不持有股票(第 i 天保持现状)
            // 二是第 i 天第二次卖出股票
            dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] + prices[i]);
        }
        return dp[prices.size() - 1][3];
    }
};

JavaScript

/**
 * @param {number[]} prices
 * @return {number}
 */
var maxProfit = function(prices) {
    const dp = Array(prices.length).fill().map(item => Array(4).fill());
    dp[0][0] = -prices[0];
    dp[0][1] = 0;
    dp[0][2] = -prices[0];
    dp[0][3] = 0;
    for (let i = 1; i < prices.length; i++) {
        dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], 0 - prices[i]);
        dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]);
        dp[i][2] = Math.max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] - prices[i]);
        dp[i][3] = Math.max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] + prices[i]);
    }
    return dp[prices.length - 1][3];
};
  • 时间复杂度:O(n)

  • 空间复杂度:O(n × 4)

posted @ 2022-03-12 11:19  wltree  阅读(67)  评论(0编辑  收藏  举报