leetcode-买卖股票的最佳时机含手续费

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小知识,大挑战!本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

今天继续做动态规划的题,比较巧合的是,跟昨天的题目差不多。

题目

给定一个整数数组 prices,其中第 i 个元素代表了第 i 天的股票价格 ;整数 fee 代表了交易股票的手续费用。

你可以无限次地完成交易,但是你每笔交易都需要付手续费。如果你已经购买了一个股票,在卖出它之前你就不能再继续购买股票了。

返回获得利润的最大值。

注意:这里的一笔交易指买入持有并卖出股票的整个过程,每笔交易你只需要为支付一次手续费。

示例 1:
输入:prices = [1, 3, 2, 8, 4, 9], fee = 2
输出:8
解释:能够达到的最大利润:
在此处买入 prices[0] = 1
在此处卖出 prices[3] = 8
在此处买入 prices[4] = 4
在此处卖出 prices[5] = 9
总利润: ((8 - 1) - 2) + ((9 - 4) - 2) = 8

示例 2:
输入:prices = [1,3,7,5,10,3], fee = 3
输出:6

思路

跟昨天的题目比较相似,都是最佳买卖股票时机题目的变形。
解法上相应的,也跟昨天题目的解法比较相似。最难的依然还是定义状态,不过有了昨天的经验,今天定义状态就简单多了:

  • f[0][i] 当天结束时没有持有股票
  • f[1][i] 当天结束时持有 f函数值代表这种状态下截至当天的最大收益,我们在买入时,记录负收益,在卖出时,记录正收益,手续费我们可以理解成仅在卖出时收取,然后我们来推导状态转移方程:
  • f[0][i]表示当天结束时没有持有股票,那么有2种情况:1、昨天结束时也未持有,就是f[0][i-1];2、昨天结束时持有,今天卖了,那么就是f[1][i-1] + prices[i] - fee;
  • f[1][i]表示当天结束时持有,那么也有2种情况:1、股票是昨天或者之前买入的,就是f[1][i-1];2、股票是今天买入的,那么就是f[0][i-1] - prices[i] 综合以上2种情况,我们可以推导出状态转移方程是
f[0][i] = max(f[0][i-1], f[1][i-1] + prices[i] - fee)
f[1][i] = max(f[1][i-1], f[0][i-1] - prices[i])

前提条件就是i>0,那么初始条件i=0的情况呢?

  • f[0][0]表示当天结束时没有持有股票,所以可以认为第0天没有做任何操作,所以f[0][0] = 0
  • f[1][i]表示当天结束时持有,所以这里可以理解成第0天做了买入操作,所以f[1][0] = -prices[0] 当然,这里因为f[0][i]和f[1][i]的值只跟f[0][i-1]和f[1][i-1]有关,所以我们可以把这2个数组的空间开销优化成2个循环使用的变量,这里不做展开。

Java版本代码

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices, int fee) {
        int len = prices.length;
        if (len <= 1) {
            return 0;
        }
        int f0 = 0;
        int f1 = -prices[0];
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            int temp0 = Math.max(f0, f1 + prices[i] - fee);
            int temp1 = Math.max(f1, f0 - prices[i]);
            f0 = temp0;
            f1 = temp1;
        }
        return f0;
    }
}