leetcode-123. 买卖股票的最佳时机 III

    技术2022-07-11  141

    题目

    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: [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: [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: [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。

    解题思路

    详细思路见买卖股票的最佳时机,本题没什么可化简的空间了,用最原始的状态转移方程: 以买入次数来表征交易次数,用dp表示当前的利润,则有转移方程: d p [ i ] [ k ] [ 0 ] = m a x ( d p [ i − 1 ] [ k ] [ 0 ] , d p [ i − 1 ] [ k ] [ 1 ] + p r i c e s [ i ] ) d p [ i ] [ k ] [ 1 ] = m a x ( d p [ i − 1 ] [ k ] [ 1 ] , d p [ i − 1 ] [ k − 1 ] [ 0 ] − p r i c e s [ i ] ) \begin{aligned} dp[i][k][0] &= max(dp[i-1][k][0], dp[i-1][k][1] + prices[i]) \\ dp[i][k][1] &= max(dp[i-1][k][1], dp[i-1][k - 1][0] - prices[i]) \end{aligned} dp[i][k][0]dp[i][k][1]=max(dp[i1][k][0],dp[i1][k][1]+prices[i])=max(dp[i1][k][1],dp[i1][k1][0]prices[i]) 按照转移方程创建3维数组即可

    对初值的处理这么考虑:根据转移方程可知,变量中i和k可能会出现变成0的问题,所以给i = 0和k = 0分别赋初值。 d p [ 0 ] [ 0 ] [ 0 ] = 0 d p [ 0 ] [ 0 ] [ 1 ] = − ∞ d p [ 0 ] [ 1 ] [ 0 ] = − ∞ d p [ 0 ] [ 1 ] [ 1 ] = − p r i c e s [ 0 ] d p [ 0 ] [ 2 ] [ 0 ] = − ∞ d p [ 0 ] [ 2 ] [ 1 ] = − ∞ \begin{aligned} dp[0][0][0] &= 0 \\ dp[0][0][1] &= - \infty \\ dp[0][1][0] &= - \infty \\ dp[0][1][1] &= -prices[0] \\ dp[0][2][0] &= - \infty \\ dp[0][2][1] &= - \infty \\ \end{aligned} dp[0][0][0]dp[0][0][1]dp[0][1][0]dp[0][1][1]dp[0][2][0]dp[0][2][1]=0===prices[0]==

    注意,dp[0][2][0]的含义是,在第1天,交易了2次,现在手里没股票,显然在第1天交易2次是不现实的,所以直接用 − ∞ -\infty 来表示

    最终输出的结果,应该是max(dp[n][0][0], dp[n][1][0], dp[n][2][0])

    代码

    class Solution: def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int: if not prices: return 0 n = len(prices) int_min = -10000 dp = [[[0, 0] for _ in range(3)] for _ in range(n)] # init # i = 0 & k = 0 dp[0][0][0] = 0 dp[0][0][1] = int_min dp[0][1][0] = int_min dp[0][1][1] = -prices[0] dp[0][2][0] = int_min dp[0][2][1] = int_min for i in range(1, n): for k in range(3): dp[i][k][0] = max(dp[i - 1][k][0], dp[i - 1][k][1] + prices[i]) if k == 0: dp[i][k][1] = dp[i - 1][k][1] else: dp[i][k][1] = max(dp[i - 1][k][1], dp[i - 1][k - 1][0] - prices[i]) return max([dp[-1][k][0] for k in range(3)])
    Processed: 0.027, SQL: 9