C语言/数据结构贪心算法题解：买卖股票的最佳时机——一次交易最大利润（O(n)时间O(1)空间）

问题描述

小明是一位股票交易员，他每天都会记录股票的价格。他发现，如果能够在价格最低时买入，在价格最高时卖出，就能获得最大利润。但是，他只能先买入再卖出，且最多只能完成一笔交易（即买入一次和卖出一次）。现在，他有一系列的历史价格记录，请你帮他计算出在这段时间内，他最多能获得多少利润。

要求：

1. 设计一个算法，找出最大利润。如果无法获得利润（即价格一直下跌），则返回0。
2. 时间复杂度应为 O(n)，其中 n 是价格数组的长度。
3. 尽量减少额外空间的使用，以体现你的算法优化能力。

测试样例

样例1：

输入：prices = [7, 1, 5, 3, 6, 4] 输出：5 解释：在第2天（价格=1）买入，在第5天（价格=6）卖出，利润为6-1=5。注意不能在价格7时买入，因为之后卖出需要价格更高，但无法实现。

样例2：

输入：prices = [7, 6, 4, 3, 1] 输出：0 解释：在这种情况下，价格一直下跌，无法完成交易（即无法获得利润），所以返回0。

样例3：

输入：prices = [3, 2, 6, 5, 0, 3] 输出：4 解释：在第2天（价格=2）买入，在第3天（价格=6）卖出，利润为6-2=4。注意不能在价格0时买入，因为之后卖出（价格3）的利润为3，但小于4。

约束条件

• 1 ≤ prices.length ≤ 10^5
• 0 ≤ pricesi ≤ 10^4
• 只能进行一次买入和卖出操作
• 买入必须在卖出之前

程序代码

#include <stdio.h>

int maxProfit(int* prices, int pricesSize) {

if (pricesSize <= 1) return 0;

int minPrice = prices0;

int maxProfit = 0;

for (int i = 1; i < pricesSize; i++) {

if (pricesi < minPrice) {

minPrice = pricesi;

} else {

int profit = pricesi - minPrice;

if (profit > maxProfit) {

maxProfit = profit;

}

}

}

return maxProfit;

}

int main() {

int prices1\[\] = {7, 1, 5, 3, 6, 4};

int prices2\[\] = {7, 6, 4, 3, 1};

int prices3\[\] = {3, 2, 6, 5, 0, 3};

printf("%d\n", maxProfit(prices1, 6)); // 5

printf("%d\n", maxProfit(prices2, 5)); // 0

printf("%d\n", maxProfit(prices3, 6)); // 4

return 0;

}

#include <stdio.h>

int maxProfit(int* prices, int pricesSize) {
    if (pricesSize <= 1) return 0;
    
    int minPrice = prices[0];
    int maxProfit = 0;
    
    for (int i = 1; i < pricesSize; i++) {
        if (prices[i] < minPrice) {
            minPrice = prices[i];
        } else {
            int profit = prices[i] - minPrice;
            if (profit > maxProfit) {
                maxProfit = profit;
            }
        }
    }
    
    return maxProfit;
}

int main() {
    int prices1[] = {7, 1, 5, 3, 6, 4};
    int prices2[] = {7, 6, 4, 3, 1};
    int prices3[] = {3, 2, 6, 5, 0, 3};
    
    printf("%d\n", maxProfit(prices1, 6));  // 5
    printf("%d\n", maxProfit(prices2, 5));  // 0
    printf("%d\n", maxProfit(prices3, 6));  // 4
    
    return 0;
}

运行结果