## 122.买卖股票的最佳时机II [力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-ii/) 给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 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: 输入: [7,1,5,3,6,4] 输出: 7 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。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: 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: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。 提示: * 1 <= prices.length <= 3 * 10 ^ 4 * 0 <= prices[i] <= 10 ^ 4 ## 思路 本题首先要清楚两点: * 只有一只股票! * 当前只有买股票或者买股票的操作 想获得利润至少要两天为一个交易单元。 ## 贪心算法 这道题目可能我们只会想,选一个低的买入,在选个高的卖,在选一个低的买入.....循环反复。 **如果想到其实最终利润是可以分解的,那么本题就很容易了!** 如何分解呢? 假如第0天买入,第3天卖出,那么利润为:prices[3] - prices[0]。 相当于(prices[3] - prices[2]) + (prices[2] - prices[1]) + (prices[1] - prices[0])。 **此时就是把利润分解为每天为单位的维度,而不是从0天到第3天整体去考虑!** 那么根据prices可以得到每天的利润序列:(prices[i] - prices[i - 1]).....(prices[1] - prices[0])。 如图: ![122.买卖股票的最佳时机II](https://img-blog.csdnimg.cn/2020112917480858.png) 一些同学陷入:第一天怎么就没有利润呢,第一天到底算不算的困惑中。 第一天当然没有利润,至少要第二天才会有利润,所以利润的序列比股票序列少一天! 从图中可以发现,其实我们需要收集每天的正利润就可以,**收集正利润的区间,就是股票买卖的区间,而我们只需要关注最终利润,不需要记录区间**。 那么只收集正利润就是贪心所贪的地方! **局部最优:收集每天的正利润,全局最优:求得最大利润**。 局部最优可以推出全局最优,找不出反例,试一试贪心! 对应C++代码如下: ```CPP class Solution { public: int maxProfit(vector& prices) { int result = 0; for (int i = 1; i < prices.size(); i++) { result += max(prices[i] - prices[i - 1], 0); } return result; } }; ``` * 时间复杂度O(n) * 空间复杂度O(1) ## 动态规划 动态规划将在下一个系列详细讲解,本题解先给出我的C++代码(带详细注释),感兴趣的同学可以自己先学习一下。 ```CPP class Solution { public: int maxProfit(vector& prices) { // dp[i][1]第i天持有的最多现金 // dp[i][0]第i天持有股票后的最多现金 int n = prices.size(); vector> dp(n, vector(2, 0)); dp[0][0] -= prices[0]; // 持股票 for (int i = 1; i < n; i++) { // 第i天持股票所剩最多现金 = max(第i-1天持股票所剩现金, 第i-1天持现金-买第i天的股票) dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] - prices[i]); // 第i天持有最多现金 = max(第i-1天持有的最多现金,第i-1天持有股票的最多现金+第i天卖出股票) dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i]); } return max(dp[n - 1][0], dp[n - 1][1]); } }; ``` * 时间复杂度O(n) * 空间复杂度O(n) ## 总结 股票问题其实是一个系列的,属于动态规划的范畴,因为目前在讲解贪心系列,所以股票问题会在之后的动态规划系列中详细讲解。 **可以看出有时候,贪心往往比动态规划更巧妙,更好用,所以别小看了贪心算法**。 **本题中理解利润拆分是关键点!** 不要整块的去看,而是把整体利润拆为每天的利润。 一旦想到这里了,很自然就会想到贪心了,即:只收集每天的正利润,最后稳稳的就是最大利润了。 # 其他语言版本 ## Java ```java // 贪心思路 class Solution { public int maxProfit(int[] prices) { int result = 0; for (int i = 1; i < prices.length; i++) { result += Math.max(prices[i] - prices[i - 1], 0); } return result; } } ``` ```java class Solution { // 动态规划 public int maxProfit(int[] prices) { // [天数][是否持有股票] int[][] dp = new int[prices.length][2]; // base case dp[0][0] = 0; dp[0][1] = -prices[0]; for (int i = 1; i < prices.length; i++) { // dp公式 dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] + prices[i]); dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] - prices[i]); } return dp[prices.length - 1][0]; } } ``` ## Python ```python class Solution: def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int: result = 0 for i in range(1, len(prices)): result += max(prices[i] - prices[i - 1], 0) return result ``` python动态规划 ```python class Solution: def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int: length = len(prices) dp = [[0] * 2 for _ in range(length)] dp[0][0] = -prices[0] dp[0][1] = 0 for i in range(1, length): 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 dp[i][1] = max(dp[i-1][1], dp[i-1][0] + prices[i]) return dp[-1][1] ``` ## Go ```golang //贪心算法 func maxProfit(prices []int) int { var sum int for i := 1; i < len(prices); i++ { // 累加每次大于0的交易 if prices[i]-prices[i-1] > 0 { sum += prices[i]-prices[i-1] } } return sum } ``` ```golang //确定售卖点 func maxProfit(prices []int) int { var result,buy int prices=append(prices,0)//在price末尾加个0,防止price一直递增 /** 思路:检查后一个元素是否大于当前元素,如果小于,则表明这是一个售卖点,当前元素的值减去购买时候的值 如果不小于,说明后面有更好的售卖点, **/ for i:=0;iprices[i+1]{ result+=prices[i]-prices[buy] buy=i+1 }else if prices[buy]>prices[i]{//更改最低购买点 buy=i } } return result } ``` ## Javascript 贪心 ```Javascript var maxProfit = function(prices) { let result = 0 for(let i = 1; i < prices.length; i++) { result += Math.max(prices[i] - prices[i - 1], 0) } return result }; ``` 动态规划 ```javascript const maxProfit = (prices) => { let dp = Array.from(Array(prices.length), () => Array(2).fill(0)); // 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 dp[0][0] = 0 - prices[0]; dp[0][1] = 0; for(let i = 1; i < prices.length; i++) { // 如果第i天持有股票即dp[i][0], 那么可以由两个状态推出来 // 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] // 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] = Math.max(dp[i-1][0], dp[i-1][1] - prices[i]); // 在来看看如果第i天不持有股票即dp[i][1]的情况, 依然可以由两个状态推出来 // 第i-1天就不持有股票,那么就保持现状,所得现金就是昨天不持有股票的所得现金 即:dp[i - 1][1] // 第i天卖出股票,所得现金就是按照今天股票佳价格卖出后所得现金即:prices[i] + dp[i - 1][0] dp[i][1] = Math.max(dp[i-1][1], dp[i-1][0] + prices[i]); } return dp[prices.length -1][0]; }; ``` ## C ```c int maxProfit(int* prices, int pricesSize){ int result = 0; int i; //从第二个元素开始遍历数组,与之前的元素进行比较 for(i = 1; i < pricesSize; ++i) { //若该元素比前面元素大,则说明有利润。代表买入 if(prices[i] > prices[i-1]) result+= prices[i]-prices[i-1]; } return result; } ``` -----------------------