123.买卖股票的最佳时机III
此题限定了买卖的次数,所以应该用几个状态来记录所对应得利润
至多买卖两次,这意味着可以买卖一次,可以买卖两次,也可以不买卖。
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dp数组及下标含义
一天一共就有五个状态,
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
dp[i][j]中 i表示第i天,j为 [0 - 4] 五个状态,dp[i][j]表示第i天状态j所剩最大现金。 -
确定递推公式
需要注意:dp[i][1],表示的是第i天,买入股票的状态,并不是说一定要第i天买入股票,这是容易陷入的误区。-
达到dp[i][1]状态,有两个具体操作:
- 操作一:第i天买入股票了,那么dp[i][1] = dp[i-1][0] - prices[i]
- 操作二:第i天没有操作,而是沿用前一天买入的状态,即:dp[i][1] = dp[i - 1][1]
所以dp[i][1] = max(dp[i-1][0] - prices[i], dp[i - 1][1]);
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同理dp[i][2]也有两个操作:
- 操作一:第i天卖出股票了,那么dp[i][2] = dp[i - 1][1] + prices[i]
- 操作二:第i天没有操作,沿用前一天卖出股票的状态,即:dp[i][2] = dp[i - 1][2]
所以dp[i][2] = max(dp[i - 1][1] + prices[i], dp[i - 1][2])
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同理可推出剩下状态部分:
dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]);
dp[i][4] = max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);
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dp数组初始化
第0天没有操作,就是0,即:dp[0][0] = 0;第0天做第一次买入的操作,dp[0][1] = -prices[0];
第0天做第一次卖出的操作,所以dp[0][2] = 0;
第0天第二次买入操作,第二次买入依赖于第一次卖出的状态,此时相当于第0天第一次买入了,第一次卖出了,然后在买入一次(第二次买入),那么现在手头上没有现金,只要买入,现金就做相应的减少。
所以第二次买入操作,初始化为:dp[0][3] = -prices[0];
同理第二次卖出初始化dp[0][4] = 0;
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确定遍历顺序
从递归公式其实可以看出,从前向后遍历,因为dp[i],依靠dp[i - 1]的数值。 -
举例推导dp数组
以输入[1,2,3,4,5]为例
class Solution {
public:
int maxProfit(vector<int>& prices) {
vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(5));
//dp[0][0] = 0;
dp[0][1] = -prices[0];
//dp[0][2] = 0;
dp[0][3] = -prices[0];
//dp[0][4] = 0;
for (int i = 1; i < prices.size(); i++) {
dp[i][0] = dp[i - 1][0];
dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]);
dp[i][2] = max(dp[i - 1][2], dp[i - 1][1] + prices[i]);
dp[i][3] = max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][2] - prices[i]);
dp[i][4] = max(dp[i - 1][4], dp[i - 1][3] + prices[i]);
}
return dp[prices.size() - 1][4];
}
};
188.买卖股票的最佳时机IV
此题为上一题的升级版,将买卖最大次数一般化为k次
首先不同的地方在于初始化,通过上题规律可以看出,当状态j为奇数时为买入,为偶数时为卖出
所以初始化为
for (int i = 1; i <= 2 * k; i += 2) {
dp[0][i] = -prices[0];
}
下一个不同的地方就在于递推公式,同样也是区分奇偶数
for (int j = 0; j < 2 * k - 1; j += 2) {
dp[i][j + 1] = max(dp[i - 1][j + 1], dp[i - 1][j] - prices[i]); //对应奇数
dp[i][j + 2] = max(dp[i - 1][j + 2], dp[i - 1][j + 1] + prices[i]); //对应偶数
}
class Solution {
public:
int maxProfit(int k, vector<int>& prices) {
if (prices.size() == 0) return 0;
vector<vector<int>> dp(prices.size(), vector<int>(2 * k + 1));
for (int i = 1; i <= 2 * k; i += 2) {
dp[0][i] = -prices[0];
}
for (int i = 1; i < prices.size(); i++) {
//自己写的
// for (int j = 1; j <= 2 * k; j++) {
// if (j % 2 == 1) {
// dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - 1] - prices[i]);
// } else if (j % 2 == 0) {
// dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - 1] + prices[i]);
// }
// }
//卡哥处理
for (int j = 0; j < 2 * k - 1; j += 2) {
dp[i][j + 1] = max(dp[i - 1][j + 1], dp[i - 1][j] - prices[i]); //对应奇数
dp[i][j + 2] = max(dp[i - 1][j + 2], dp[i - 1][j + 1] + prices[i]); //对应偶数
}
}
return dp[prices.size() - 1][2 * k];
}
};