leetcode股票买卖问题合集(动态规划)

买卖股票的最佳时机各种情况变形

解决问题主要在于记录购买股票和售出股票的各种状态
卖出股票记录为-prices[i]

121. 买卖股票的最佳时机

链接:https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock/

题目

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 。

用例

示例 1:

输入:[7,1,5,3,6,4]
输出:5
解释:在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。
注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格;同时,你不能在买入前卖出股票。
示例 2:

输入:prices = [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 <= 105
0 <= prices[i] <= 104

思路

遍历求已遍历部分局部最小值与当前值的差最大

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int maxp=0,minp=10e4;
        for(int i=0;i<prices.size();i++)
        {
            maxp=max(maxp,prices[i]-minp);
            minp=min(minp,prices[i]);
        }
        return maxp;
    }
};


122. 买卖股票的最佳时机 II

链接:https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-ii/

题目

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)。

用例

示例 1:

输入: prices = [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: 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: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

提示:

1 <= prices.length <= 3 * 104
0 <= prices[i] <= 104

思路

由于可以无限次买卖 因此可以将每次天的状态定义为两种:
1.买入(已买入)dp[i][0] -》max(dp[i-1][0],dp[i-1][1]-prices[i]);
2 卖出(已卖出)dp[i][1] -》max(dp[i-1][0]+prices[i],dp[i-1][1]);
注意初始化 当买入操作时 减去当前股票价格

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int n=prices.size();
        int ans=0;
        vector<vector<int>>dp(n,vector<int>(2));
        dp[0][0]=-prices[0];
        //dp[i][0]表示有股票
        //dp[i][1]表示无股票
        for(int i=1;i<n;i++){
            dp[i][0]=max(dp[i-1][0],dp[i-1][1]-prices[i]);
            dp[i][1]=max(dp[i-1][0]+prices[i],dp[i-1][1]);
        }
        return dp[n-1][1];
    }
};

123. 买卖股票的最佳时机 III

链接:https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-iii/

题目

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)。

用例

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

思路

与2不同,最多只能2次购买
因此可以把状态定义为
//dp[i][0]代表无操作
//dp[i][1]代表买入 第一次
//dp[i][2]代表卖出 第一次
//dp[i][3]代表买入 第二次
//dp[i][4]代表卖出 第二次

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int n=prices.size();
        if(!n)
            return 0;
        vector<vector<int>>dp(n,vector<int>(5));
        //dp[i][0]代表无操作
        //dp[i][1]代表买入 第一次
        //dp[i][2]代表卖出 第一次
        //dp[i][3]代表买入 第二次
        //dp[i][4]代表卖出 第二次
        dp[0][1]=-prices[0];
        dp[0][3]=-prices[0];
        for(int i=1;i<n;++i)
        {
            dp[i][0]=dp[i-1][0];
            dp[i][1]=max(dp[i-1][0]-prices[i],dp[i-1][1]);
            dp[i][2]=max(dp[i-1][1]+prices[i],dp[i-1][2]);
            dp[i][3]=max(dp[i-1][2]-prices[i],dp[i-1][3]);
            dp[i][4]=max(dp[i-1][3]+prices[i],dp[i-1][4]);
        }
        return dp[n-1][4];
        
    }
};

可以优化空间 将二维dp数组转为一维

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int n=prices.size();
        if(!n)
            return 0;
        vector<int>dp(5);
        //dp[i][0]代表无操作
        //dp[i][1]代表买入 第一次
        //dp[i][2]代表卖出 第一次
        //dp[i][3]代表买入 第二次
        //dp[i][4]代表卖出 第二次
        dp[1]=-prices[0];
        dp[3]=-prices[0];
        for(int i=1;i<n;++i)
        {
            dp[0]=dp[0];
            dp[1]=max(dp[0]-prices[i],dp[1]);
            dp[2]=max(dp[1]+prices[i],dp[2]);
            dp[3]=max(dp[2]-prices[i],dp[3]);
            dp[4]=max(dp[3]+prices[i],dp[4]);
        }
        return dp[4];
        
    }
};

188. 买卖股票的最佳时机 IV

链接:https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-iv/

309. 最佳买卖股票时机含冷冻期

链接:https://i.cnblogs.com/posts/edit;postId=15402983

题目

给定一个整数数组,其中第 i 个元素代表了第 i 天的股票价格 。​

设计一个算法计算出最大利润。在满足以下约束条件下,你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票):

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)。
卖出股票后,你无法在第二天买入股票 (即冷冻期为 1 天)。
示例:

用例

输入: [1,2,3,0,2]
输出: 3
解释: 对应的交易状态为: [买入, 卖出, 冷冻期, 买入, 卖出]

思路

不要过多考虑冷冻期 把它作为一种额外的状态进行记录
//f[i][0]手上持股最大收益 -》昨日非冷冻期+今天购买股票 或者 昨日持股
//f[i][1]手上不持股 冷冻期 最大收益 -》昨日持股卖掉
//f[i][2]手上不持股 非冷冻期 最大收益 -》昨日冷冻期 或 非冷冻期
取最大收益

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int n=prices.size();
        vector<vector<int>>f(n,vector<int>(3));
        //f[i][0]手上持股最大收益
        //f[i][1]手上不持股 冷冻期 最大收益
        //f[i][2]手上不持股 非冷冻期 最大收益
        f[0][0]=-prices[0];
        for(int i=1;i<n;++i){
            f[i][0]=max(f[i-1][0],f[i-1][2]-prices[i]);
            f[i][1]=f[i-1][0]+prices[i];
            f[i][2]=max(f[i-1][1],f[i-1][2]);
        }
        return max(f[n-1][1],f[n-1][2]);
    }
};
posted @ 2021-10-13 21:31  kitamu  阅读(252)  评论(0)    收藏  举报
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