[leetcode 刷题] 121. 买卖股票的最佳时机 (javascript)

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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。

如果你最多只允许完成一笔交易(即买入和卖出一支股票),设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

注意你不能在买入股票前卖出股票。

示例:

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。


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。

方法一:

背景

我真的在面试过程中遇到了这道题目, 那个时候的我没有对算法进行优化, 使用了最暴力的循环

思路

  • 循环每一天与他之后的每一天的差值 如果大于最大值 就更新最大值 否则就继续循环

代码

var maxProfit = function(prices) {
  let maxProfitResult = 0
  for (let i = 0; i < prices.length; i++) {
    const currentPrice = prices[i];
    for (let j = i + 1; j < prices.length; j++) {
      const futurePrice = prices[j];
      const profit = futurePrice - currentPrice
      if (profit > maxProfitResult) {
        maxProfitResult = profit
      }
    }
  }
  return maxProfitResult
}

// maxProfit([7,1,5,3,6,4])

方法二:

思路

我们来尝试统一化一下股票问题的一般思路,首先我们来明确几个符号

prices 是一个长度为 n 的数组 i 代表第 i 天 范围时(0 ~ n-1) k 代表可以操作的最大次数 t[i][k] 是第i天结束时最多可进行k笔交易的最大利润。

代码

var maxProfit = function(prices) {
  if (!prices.length) return 0
  
  let dp = []

  // base case
  dp[0] = []
  dp[0][0] = 0
  dp[0][1] = -prices[0]

  const len = prices.length

  for (let i = 1; i < len; i++) {
    const price = prices[i]
    if (!dp[i]) dp[i] = []
    // i = 0

    // dp[0][0]
    //   = Math.max(dp[-1][0], dp[-1][1] + prices[0])

    // dp[0][1]
    //   = Math.max(dp[-1][1],  -prices[0])
    
    dp[i][0]
      = Math.max(dp[i-1][0], dp[i-1][1] + prices[i])
    
    dp[i][1]
      = Math.max(dp[i-1][1], -prices[i])
  }

  return dp[len - 1][0]
}

// 新状态只和相邻的一个状态有关,其实不用整个 dp 数组,只需要一个变量储存相邻的那个状态就足够了,这样可以把空间复杂度降到 O(1):


// 122 题 k 无穷大 (但是使用动态规划算法并没有带来时间收益, 本题可去参看贪心算法)
var maxProfit = function(prices) {
  if (!prices.length) return 0
  let n = prices.length

  let dp_i_0 = 0, dp_i_1 = -prices[0]

  for (let i = 1; i < n; i++) {
    let pre_dp_i_0 = dp_i_0
    dp_i_0
      = Math.max(dp_i_0, dp_i_1 + prices[i])

    dp_i_1
      = Math.max(dp_i_1, pre_dp_i_0 - prices[i])
    
  }
  return dp_i_0
};

// 123 k=2 并且有冷冻期
// base case
// dp[-1][k][0] = 0

// dp[-1][k][1] = not_possible

// dp[i][0][0] = 0

// dp[i][0][1] = not_possible

// dp[i][1][0] = max
var maxProfit = function(prices) {
  if (!prices.length) return 0
  let n = prices.length
  let maxK = 2

  // let dp_i_1_0 = 0, dp_i_1_1 =  -prices[0]
  // let dp_i_2_0 = 0, dp_i_2_1 = -prices[0]

  // base case
  // dp[-1][k][0] = 0

  // dp[-1][k][1] = not_possible

  // dp[i][0][0] = 0

  // dp[i][0][1] = not_possible

  // dp[i][1][0] = max

  dp = [[[],[], []]]

  dp[0][1][0] = 0
  dp[0][1][1] = -prices[0]

  dp[0][2][0] = 0
  dp[0][2][1] = -prices[0]

  for (let i = 1; i < prices.length; i++) {
    if (!dp[i]) dp[i] = [[],[], []]
    for (let k = maxK; k >= 1; k--) {
      console.log(`dp${i}${k}0 = ${Math.max(dp[i-1][k][0], dp[i-1][k][1] + prices[i])}`)
      dp[i][k][0]
        = Math.max(dp[i-1][k][0], dp[i-1][k][1] + prices[i])
    
      console.log(`dp${i}${k}1 = ${dp[i-1][k][1], dp[i-1][k - 1][0] - prices[i]}`)
      if (k - 1 === 0) {
        dp[i][k][1]
        = Math.max(dp[i-1][k][1], -prices[i])
      } else {
        dp[i][k][1]
        = Math.max(dp[i-1][k][1], dp[i-1][k - 1][0] - prices[i])
      }
    }
  }
  return dp[n - 1][maxK][0]
};

var maxProfit = function(prices) {
  if (!prices.length) return 0
  let dp_i_1_0 = 0, dp_i_1_1 =  -prices[0]
  let dp_i_2_0 = 0, dp_i_2_1 = -prices[0]
  for (let i = 1; i < prices.length; i++) {
    dp_i_2_0 = Math.max(dp_i_2_0, dp_i_2_1 + prices[i])
    dp_i_2_1 = Math.max(dp_i_2_1, dp_i_1_0 -prices[i])
    dp_i_1_0 = Math.max(dp_i_1_0, dp_i_1_1 + prices[i])
    dp_i_1_1 = Math.max(dp_i_1_1, -prices[i])
  }
  return dp_i_2_0
};

解法引自 这里

原文