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leetcode-master/problems/0188.买卖股票的最佳时机IV.md
youngyangyang04 edd9ed4036 Update
2020-12-29 09:31:49 +08:00

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思路

这道题目可以说是123.买卖股票的最佳时机III的进阶版 这里要求至多有k次交易。

在123.买卖股票的最佳时机III中我是定义了一个二维dp数组本题其实依然可以用一个二维dp数组。

动规五部曲,分析如下:

确定dp数组以及下标的含义

使用二维数组 dp[i][j] 第i天的状态为j所剩下的最大现金是dp[i][j]

j的状态表示为

  • 0 表示不操作
  • 1 第一次买入
  • 2 第一次卖出
  • 3 第一次买入
  • 4 第一次卖出 .....

大家应该发现规律了吧 除了0以外偶数就是卖出奇数就是买入。

题目要求是至多有K笔交易那么j的范围就定义为 2 * k + 1 就可以了。

所以二维dp数组的C++定义为:

vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(2 * k + 1, 0));

确定递推公式

在123.买卖股票的最佳时机III中

需要注意dp[i][1]表示的是第i天买入股票的状态并不是说一定要第i天买入股票这是很多同学容易陷入的误区

达到dp[i][1]状态,有两个具体操作:

  • 操作一第i天买入股票了那么dp[i][1] = dp[i-1][0] - prices[i]
  • 操作二第i天没有操作而是沿用前一天买入的状态dp[i][1] = dp[i - 1][0]

那么dp[i][1]究竟选 dp[i-1][0] - prices[i]还是dp[i - 1][0]呢?

一定是选最大的,所以 dp[i][1] = max(dp[i-1][0] - prices[i], dp[i - 1][0]);

同理dp[i][2]也有两个操作:

  • 操作一第i天卖出股票了那么dp[i][2] = dp[i - 1][i] + prices[i]
  • 操作二第i天没有操作沿用前一天卖出股票的状态dp[i][2] = dp[i - 1][2]

所以dp[i][2] = max(dp[i - 1][i] + prices[i], dp[i][2])

同理可推出剩下状态部分:

dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]); dp[i][4] = max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);

  • dp数组如何初始化
  • 确定遍历顺序
  • 举例推导dp数组
class Solution {
public:
    int maxProfit(int k, vector<int>& prices) {

        if (prices.size() == 0) return 0;
        vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(2 * k + 1, 0));
        for (int j = 1; j < 2 * k; j += 2) {
            dp[0][j] = -prices[0];
        }
        for (int i = 1;i < prices.size(); i++) {
            for (int j = 0; j < 2 * k - 1; j += 2) { // 注意这里是等于
                dp[i][j + 1] = max(dp[i - 1][j + 1], dp[i - 1][j] - prices[i]);
                dp[i][j + 2] = max(dp[i - 1][j + 2], dp[i - 1][j + 1] + prices[i]);
            }
        }
        int result = 0;
        for (int j = 2; j <= 2 * k; j += 2) {
            result = max(result, dp[prices.size() - 1][j]);
        }
        return result;
    }
};
class Solution {
public:
    int maxProfit(int k, vector<int>& prices) {
        const int n = prices.size();
        if (n == 0) return 0;
        vector<int> dp(2 * k + 1, 0);
        for (int i = 1;i < 2 * k;i += 2)
            dp[i] = -prices[0];
        for (int i = 1;i < n;++i) {
            for (int j = 0;j < 2 * k;j += 2) {
                dp[j] = max(dp[j], dp[j + 1] + prices[i]);
                dp[j + 1] = max(dp[j + 1], dp[j + 2] - prices[i]);
            }
        }
        return dp[0];
    }
};


class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        if (prices.size() == 0) return 0;
        vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(5, 0));
        dp[0][0] = 0;
        dp[0][1] = -prices[0];
        dp[0][3] = -prices[0];
        for (int i = 1; i < prices.size(); i++) {
            dp[i][0] = dp[i - 1][0];
            dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);
            dp[i][2] = max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] + prices[i]);
            dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]);
            dp[i][4] = max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);
        }
        return max(dp[prices.size() - 1][2], dp[prices.size() - 1][4]);

    }
};