LeetCode - #188 买卖股票的最佳时机 IV

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前言

我们社区陆续会将顾毅(Netflix 增长黑客,《iOS 面试之道》作者,ACE 职业健身教练。)的 Swift 算法题题解整理为文字版以方便大家学习与阅读。

LeetCode 算法到目前我们已经更新到 186 期,我们会保持更新时间和进度(周一、周三、周五早上 9:00 发布),每期的内容不多,我们希望大家可以在上班路上阅读,长久积累会有很大提升。

不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海,Swift社区 伴你前行。如果大家有建议和意见欢迎在文末留言,我们会尽力满足大家的需求。

难度水平:困难

1. 描述

给定一个整数数组 prices ,它的第 i 个元素 prices[i] 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 k 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)。

2. 示例

示例 1

输入:k = 2, prices = [2,4,1]
输出:2
解释:在第 1 天 (股票价格 = 2) 的时候买入,在第 2 天 (股票价格 = 4) 的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 4-2 = 2

示例 2

输入:k = 2, prices = [3,2,6,5,0,3]
输出:7
解释:在第 2 天 (股票价格 = 2) 的时候买入,在第 3 天 (股票价格 = 6) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-2 = 4 。
     随后,在第 5 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

提示:

  • 0 <= k <= 100
  • 0 <= prices.length <= 1000
  • 0 <= prices[i] <= 1000

3. 答案

class BestTimeBuySellStockIV {
    func maxProfit(_ k: Int, _ prices: [Int]) -> Int {
        let n = prices.count
        
        guard k > 0 && n > 1 else {
            return 0
        }
        guard k < n else {
            return makeMaxProfit(prices)
        }
        
        // local[i] means the maxProfit when sell happens at ith day
        var local = Array(repeating: 0, count: k + 1)

        // global[i] means the maxProfit at ith day
        var global = Array(repeating: 0, count: k + 1)
        
        for i in 0..<n - 1 {
            let diff = prices[i + 1] - prices[i]
            for j in stride(from: k, to: 0, by: -1) {
                local[j] = max(global[j - 1] + max(diff, 0), local[j] + diff)
                global[j] = max(global[j], local[j])
            }
        }
        
        return global[k]
    }
    
    private func makeMaxProfit(_ prices: [Int]) -> Int {
        var sum = 0
    
        for i in 1..<prices.count {
            let diff = prices[i] - prices[i - 1]
            sum += diff > 0 ? diff : 0
        }
        
        return sum
    }
}
  • 主要思想:动态规划,最佳买入时机卖出股票的通解III,做一个全局和局部的动态数组,找出最大的值。
  • 时间复杂度: O(n^2)
  • 空间复杂度: O(n)

注意: 当 k >= n 时,动态规划效率不高,我们可以利用 Best Time Buy - Sell Stock II 中的方法

该算法题解的仓库:LeetCode-Swift

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