动态规划:leetcode 122 股票买卖最佳时机(可多次买卖)

本文利用动归五部曲解决股票买卖最佳时机(可多次买卖)以及背后的动态规划思想。


给定一个数组 prices ,其中 prices[i] 是一支给定股票第 \(i\) 天的价格。 设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。

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:

1输入: prices = [7,1,5,3,6,4]
2输出: 7
3解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
4随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。

示例2:

1输入: prices = [1,2,3,4,5]
2输出: 4
3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 。
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。

分析:利用动归五部曲,

  1. 确定dp数组(dp table)以及下标的含义
    • dp[i][0] 表示第 \(i\) 天持有股票所得现金
    • dp[i][1] 表示第 \(i\) 天不持有股票所得最多现金
  2. 确定递推公式
    • dp[i][0] 可能是第 \(i-1\) 天就持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天持有股票的所得现金 即: dp[i - 1][0]
    • dp[i][0] 也可能是第 \(i\) 天买入股票,所得现金就是昨天不持有股票的所得现金减去今天的股票价格 即: dp[i - 1][1] - prices[i]
    • dp[i][0] = max(dp[i-1][0],dp[i - 1][1] - prices[i])
    • dp[i][1] 可能是第 \(i-1\) 天就不持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天持有股票的所得现金 即: dp[i - 1][1]
    • dp[i][1] 也可能是第 \(i-1\) 天卖出股票,所得现金就是昨天持有股票的所得现金加上今天的股票价格 即: dp[i - 1][0] + prices[i]
    • dp[i][1] = max(dp[i-1][1],dp[i-1][0] + prices[i])
  3. dp数组的初始化
    • dp[0][0] 表示第 \(0\) 天买入股票剩余现金,即 dp[0][0] -= prices[0]
    • dp[0][1] 表示第 \(0\) 天不持有股票剩余现金,即 dp[0][1] = 0
  4. 确定遍历顺序
    • 遍历顺序是从第 1 天往后每一天
    1for (int i = 1; i < len(prices); i++) {
    2 dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] - prices[i]); // 注意这里是和121. 买卖股票的最佳时机唯一不同的地方。
    3 dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]);
    4}
    
  5. 举例推导dp数组

翻译: