【前端刷题】123.买卖股票的最佳时机 III(HARD)

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题目(Best Time to Buy and Sell Stock III)

链接:https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-iii
解决数:1017
通过率:55.3%
标签:数组 动态规划 
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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

思路

思路:动态规划

每一天结束之后,有可能处于以下五种状态之一:

  1. 没有买股也没有卖股。
  2. 买了第一支股,但是还没有卖出第一支股。
  3. 买了第一支股,并且卖出第一支股。
  4. 买了第一支股,并且卖出第一支股,买了第二支股,但是还没有卖出第二支股。
  5. 买了第一支股,并且卖出第一支股,买了第二支股,并且卖出第二支股。

我们可以遍历 prices 数组,模拟i 天的情况。计算出第 i 天五种情况利润的最大值

  • 对于第一种情况,利润始终为 0

  • 对于第二种情况,由于还没有盈利,只买进了某支股,为亏损状态。 此时,亏损的最小值是 prices[0]prices[i] 的最小值,假设为 buy1。 可以看做,第二种情况利润的最大值为:-buy1

    • 状态转移方程为: buy1 = max(buy1, -prices[i]);
  • 对于第三种情况,利润的计算需要在第二种情况的基础上再卖出一支股。 所以需要先计算第二种情况,再在遍历到 prices[i] 的时候,判断要不要卖出。 如果在以最小的亏损买入第一支股的情况下,卖出当前这支股所得利润最大,则卖出当前这支股。

    • 状态转移方程为: sell1 = max(sell1, prices[i] + buy1);

    注意这里是 prices[i] + buy1,不是 prices[i] - buy1,因为 buy1负值,代表利润。

  • 对于第四种情况,不能直接买入,因为有可能第一支股还没卖出。 利润的计算需要在第三种情况的基础上再买入一支股。 所以需要先计算第三种情况,再在遍历到 prices[i] 的时候,判断要不要买入。 如果在卖出第一支股所得利润最大的情况下,买入当前这支股最终所得利润最大,则买入当前这支股。

    • 状态转移方程为: buy2 = max(buy2, sell1 - prices[i]);
  • 对于第五种情况,利润的计算需要在第四种情况的基础上再卖出一支股。 所以需要先计算第四种情况,再在遍历到 prices[i] 的时候,判断要不要卖出。 如果在卖出第一支股然后买入第二支股所得利润最大的情况下,卖出当前这支股所得利润最大,则卖出当前这支股。

    • 状态转移方程为: sell2 = max(sell2, prices[i] + buy2);

最终的 sell2 就是我们要的答案

代码

/**
 * @param {number[]} prices
 * @return {number}
 */
var maxProfit = function (prices) {
  const n = prices.length;
  let buy1 = -prices[0];
  let sell1 = 0;
  let buy2 = -prices[0];
  let sell2 = 0;

  for (let i = 1; i < n; i++) {
    buy1 = Math.max(buy1, -prices[i]);
    sell1 = Math.max(sell1, prices[i] + buy1);
    buy2 = Math.max(buy2, sell1 - prices[i]);
    sell2 = Math.max(sell2, prices[i] + buy2);
    // console.log(buy1, sell1, buy2, sell2);
  }

  return sell2;
};