leetcode-动态规划-买卖股票

记录下买卖股票类型动态规划题目使用的状态转移方程。

121. 买卖股票的最佳时机

给定一个数组 prices ,它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。

你只能选择 某一天 买入这只股票,并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润,返回 0 。

只能交易一次

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#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int maxProfit(int* prices, int pricesSize) {
    int highest = prices[pricesSize-1];
    int res = 0;
    for(int i=pricesSize-2; i>=0; i--) {
        if(prices[i] < highest) {
            res = MAX(res, highest-prices[i]);
        }
        else {
            highest = prices[i];
        }
    }
    return res;
}

122. 买卖股票的最佳时机 II

给你一个整数数组 prices ,其中 prices[i] 表示某支股票第 i 天的价格。

在每一天,你可以决定是否购买和/或出售股票。你在任何时候 最多 只能持有 一股 股票。然而,你可以在 同一天 多次买卖该股票,但要确保你持有的股票不超过一股。

返回 你能获得的 最大 利润 。

交易次数不限

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#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int maxProfit(int* prices, int pricesSize) {
    // head = NULL;
    // return dp(prices, pricesSize, 0, false);
    // dp[i][1] 在第i天持股的最大收益
    // dp[i][0] 在第i天不持股的最大收益 
    int dp[pricesSize][2];
    dp[0][0] = 0;
    dp[0][1] = -1*(prices[0]);
    for(int i=1; i<pricesSize; i++) {
        //                 不买             买入
        dp[i][1] = MAX(dp[i-1][1], dp[i-1][0]-prices[i]);
        //                  卖出                卖不了保持
        dp[i][0] = MAX(dp[i-1][1]+prices[i], dp[i-1][0]);
    }
    return dp[pricesSize-1][0];
}

714. 买卖股票的最佳时机含手续费

给定一个整数数组 prices,其中 prices[i]表示第 i 天的股票价格 ;整数 fee 代表了交易股票的手续费用。

你可以无限次地完成交易,但是你每笔交易都需要付手续费。如果你已经购买了一个股票,在卖出它之前你就不能再继续购买股票了。

返回获得利润的最大值。

注意:这里的一笔交易指买入持有并卖出股票的整个过程,每笔交易你只需要为支付一次手续费。

交易成本变动

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#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int maxProfit(int* prices, int pricesSize, int fee) {
    // dp[i][1] 在第i天持股的最大收益
    // dp[i][0] 在第i天不持股的最大收益 
    int dp[pricesSize][2];
    dp[0][0] = 0;
    dp[0][1] = -1*(prices[0])-fee;
    for(int i=1; i<pricesSize; i++) {
        //                 不买             买入
        dp[i][1] = MAX(dp[i-1][1], dp[i-1][0]-prices[i]-fee);
        //                  卖出                卖不了保持
        dp[i][0] = MAX(dp[i-1][1]+prices[i], dp[i-1][0]);
    }
    return dp[pricesSize-1][0];
}

123. 买卖股票的最佳时机 III

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)。

交易次数限制

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#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int maxProfit(int* prices, int pricesSize) {
    // 交易次数:完成购买和卖出的完整过程,因此重点在卖出时交易次数上涨
    // dp[i][j][0] 第i天第j次交易未持有的最大金额
    // dp[i][j][0] 第i天第j次交易持有的最大金额
    int dp[pricesSize][3][2];
    // 假设同一天可以交易多次 dp[0][1][0] 表示第一天交易一次(买入和卖出一次),因此获利0。这么设置保证交易最多次数的金额最大。
    for(int j=0; j<3; j++) {
        dp[0][j][0] = 0;
        dp[0][j][1] = (-1)*prices[0];
    }
    for(int i=1; i<pricesSize; i++) {
        for(int j=0; j<3; j++) {
            //               不卖                           
            dp[i][j][0] = dp[i-1][j][0];
            if(j > 0) {
                // 卖出
                dp[i][j][0] = MAX(dp[i-1][j-1][1]+prices[i], dp[i][j][0]);
                // 买了立即卖出
                dp[i][j][0] = MAX(dp[i][j-1][1]+prices[i], dp[i][j][0]);
            }                           
            //                      买入                    不买
            dp[i][j][1] = MAX(dp[i-1][j][0]-prices[i], dp[i-1][j][1]);
            // 卖了又立即买入
            dp[i][j][1] = MAX(dp[i][j][0]-prices[i], dp[i][j][1]);
        }
    }
    // for(int i=0; i<pricesSize; i++) {
    //     for(int j=0; j<3; j++) {
    //         printf("%d %d,", dp[i][j][0], dp[i][j][1]);
    //     }
    //     printf("\n");
    // }
    return dp[pricesSize-1][2][0];
}

188. 买卖股票的最佳时机 IV

给你一个整数数组 prices 和一个整数 k ,其中 prices[i] 是某支给定的股票在第 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。也就是说,你最多可以买 k 次,卖 k 次。

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)。

交易次数限制

c 复制代码
#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int maxProfit(int k, int* prices, int pricesSize) {
    // 交易次数:完成购买和卖出的完整过程,因此重点在卖出时交易次数上涨
    // dp[i][j][0] 第i天第j次交易未持有的最大金额
    // dp[i][j][0] 第i天第j次交易持有的最大金额
    int dp[pricesSize][k+1][2];
    // 假设同一天可以交易多次 dp[0][1][0] 表示第一天交易一次(买入和卖出一次),因此获利0。这么设置保证交易最多次数的金额最大------返回时可以直接返回dp[pricesSize-1][k][0]。
    for(int j=0; j<k+1; j++) {
        dp[0][j][0] = 0;
        dp[0][j][1] = (-1)*prices[0];
    }
    for(int i=1; i<pricesSize; i++) {
        for(int j=0; j<k+1; j++) {
            //               不卖                           
            dp[i][j][0] = dp[i-1][j][0];
            if(j > 0) {
                // 卖出
                dp[i][j][0] = MAX(dp[i-1][j-1][1]+prices[i], dp[i][j][0]);
                // 买了立即卖出
                dp[i][j][0] = MAX(dp[i][j-1][1]+prices[i], dp[i][j][0]);
            }                           
            //                      买入                    不买
            dp[i][j][1] = MAX(dp[i-1][j][0]-prices[i], dp[i-1][j][1]);
            // 卖了又立即买入
            dp[i][j][1] = MAX(dp[i][j][0]-prices[i], dp[i][j][1]);
        }
    }
    // for(int i=0; i<pricesSize; i++) {
    //     for(int j=0; j<k+1; j++) {
    //         printf("%d %d,", dp[i][j][0], dp[i][j][1]);
    //     }
    //     printf("\n");
    // }
    return dp[pricesSize-1][k][0];
}

309. 买卖股票的最佳时机含冷冻期

给定一个整数数组prices,其中第 prices[i] 表示第 i 天的股票价格 。​

设计一个算法计算出最大利润。在满足以下约束条件下,你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票):

卖出股票后,你无法在第二天买入股票 (即冷冻期为 1 天)。

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)。

交易间隔限制

c 复制代码
#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int maxProfit(int* prices, int pricesSize) {
    // dp[i][1][1] 已持有但还在冷冻期不可能,不用
    // dp[i][1][0] 在第i天持股的最大收益
    // dp[i][0][1] 在第i天不持股刚卖出的最大收益
    // dp[i][0][0] 在第i天不持股无冷冻期的最大收益
    int dp[pricesSize][2][2];
    dp[0][0][1] = 0;
    dp[0][0][0] = 0;
    dp[0][1][0] = -1*(prices[0]);
    // dp[0][1][1] = INT_MIN;
    for(int i=1; i<pricesSize; i++) {
        //                    不买                       买入
        dp[i][1][0] = MAX(dp[i-1][1][0], dp[i-1][0][0]-prices[i]);
        //                  过冷冻期           不卖
        dp[i][0][0] = MAX(dp[i-1][0][1], dp[i-1][0][0]);
        //                  卖出
        dp[i][0][1] = dp[i-1][1][0]+prices[i];
    }
    return MAX(dp[pricesSize-1][0][0], dp[pricesSize-1][0][1]);
}

该题目可用二维动态规划处理,状态转移方程为:

dp[i][1] = MAX(dp[i-1][1], dp[i-2][0]-prices[i])

dp[i][0] = MAX(dp[i-1][0], dp[i-1][1]+prices[i])

看的别人的解法可以通过,相比不限次数,变动点在买入时机,我理解在i-2买入表示尽可能多的交易,状态方程能保证交易次数越多利润也越多就行。

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