代码随想录二刷第十六天 | 股票专题

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121. 买卖股票的最佳时机

题目:121. 买卖股票的最佳时机 - 力扣(LeetCode)

题解:代码随想录

状态:下意识用贪心,动规需多复习

思路

  • dp[i][0] 表示第i天持有股票所得最多现金
  • dp[i][1] 表示第i天不持有股票所得最多现金
  • dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], -prices[i]):因为只能卖一次
  • dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i])

代码

时间复杂度:O(N) 空间复杂度:O(N)

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int n = prices.length;
        int[][] dp = new int[n][2];
        dp[0][0] = -prices[0];
        for(int i = 1; i < n; i++){
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], -prices[i]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]);
        }
        return dp[n - 1][1];
    }
}

122.买卖股票的最佳时机II

题目:122. 买卖股票的最佳时机 II - 力扣(LeetCode)

题解:代码随想录

状态:下意识用贪心,动规需多复习

思路

  • dp[i][0] 表示第i天持有股票所得最多现金
  • dp[i][1] 表示第i天不持有股票所得最多现金
  • dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] -prices[i]):因为可以卖多次
  • dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i])

代码

时间复杂度:O(N) 空间复杂度:O(N)

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int n = prices.length;
        int[][] dp = new int[n][2];
        dp[0][0] = -prices[0];
        for(int i = 1; i < n; i++){
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] -prices[i]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]);
        }
        return dp[n - 1][1];
    }
}

123.买卖股票的最佳时机III

题目:123. 买卖股票的最佳时机 III - 力扣(LeetCode)

题解:代码随想录

状态:没思路

思路

一天一共有五个状态

  1. 没有操作 (其实我们也可以不设置这个状态)
  2. 第一次持有股票
  3. 第一次不持有股票
  4. 第二次持有股票
  5. 第二次不持有股票

代码

时间复杂度:O(N) 空间复杂度:O(N)

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int len = prices.length;
        /*
         * 定义 5 种状态:
         * 0: 没有操作, 1: 第一次买入, 2: 第一次卖出, 3: 第二次买入, 4: 第二次卖出
         */
        int[][] dp = new int[len][5];
        dp[0][1] = -prices[0];
        // 初始化第二次买入的状态是确保 最后结果是最多两次买卖的最大利润
        dp[0][3] = -prices[0];

        for (int i = 1; i < len; i++) {
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], -prices[i]);
            dp[i][2] = Math.max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] + prices[i]);
            dp[i][3] = Math.max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]);
            dp[i][4] = Math.max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);
        }

        return dp[len - 1][4];
    }
}

124.买卖股票的最佳时机IV

题目:188. 买卖股票的最佳时机 IV - 力扣(LeetCode)

题解:代码随想录

状态:多复习

思路

买卖股票的最佳时机III 的进阶版

代码

时间复杂度:O(N*k) 空间复杂度:O(N*k)

class Solution {
    public int maxProfit(int k, int[] prices) {
        if (prices.length == 0) return 0;

        // [天数][股票状态]
        // 股票状态: 奇数表示第 k 次交易持有/买入, 偶数表示第 k 次交易不持有/卖出, 0 表示没有操作
        int len = prices.length;
        int[][] dp = new int[len][k*2 + 1];
        
        // dp数组的初始化, 与版本一同理
        for (int i = 1; i < k*2; i += 2) {
            dp[0][i] = -prices[0];
        }

        for (int i = 1; i < len; i++) {
            for (int j = 0; j < k*2 - 1; j += 2) {
                dp[i][j + 1] = Math.max(dp[i - 1][j + 1], dp[i - 1][j] - prices[i]);
                dp[i][j + 2] = Math.max(dp[i - 1][j + 2], dp[i - 1][j + 1] + prices[i]);
            }
        }
        return dp[len - 1][k*2];
    }
}

309.最佳买卖股票时机含冷冻期

题目:309. 买卖股票的最佳时机含冷冻期 - 力扣(LeetCode)

题解:代码随想录

状态:需要多复习

思路

代码

时间复杂度:O(N) 空间复杂度:O(N)

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int[][] dp = new int[prices.length + 1][2];
        dp[1][0] = -prices[0];

        for (int i = 2; i <= prices.length; i++) {
            /*
            dp[i][0] 第i天持有股票收益;
            dp[i][1] 第i天不持有股票收益;
            情况一:第i天是冷静期,不能以dp[i-1][1]购买股票,所以以dp[i - 2][1]买股票,没问题
            情况二:第i天不是冷静期,理论上应该以dp[i-1][1]购买股票,但是第i天不是冷静期说明,第i-1天没有卖出股票,
                则dp[i-1][1]=dp[i-2][1],所以可以用dp[i-2][1]买股票,没问题
             */
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 2][1] - prices[i - 1]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i - 1]);
        }

        return dp[prices.length][1];
    }
}

714.买卖股票的最佳时机含手续费

题目:714. 买卖股票的最佳时机含手续费 - 力扣(LeetCode)

题解:代码随想录

状态:AC

思路

只是在 买卖股票的最佳时机II 卖出时的基础上减去fee

代码

时间复杂度:O(N) 空间复杂度:O(N)

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices, int fee) {
        int n = prices.length;
        int[][] dp = new int[n][2];
        dp[0][0] = -prices[0];
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] - prices[i]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i] - fee);
        }
        return dp[n - 1][1];
    }
}