题目描述:
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:prices = [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:prices = [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:prices = [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。
示例 4:
输入:prices = [1]
输出:0
思路:
由于每天利润的状态都可以由昨天的状态转移,可以考虑动态规划。
首先我们先思考,如果题目不要求最多只能交易两次,那么我们该怎么求n天后最大利益?
基于01背包的思维,对于每天的股票,我们有两种选择:
1、要么买这只股票(前提是手上没有股票)
2、要么不买这只股票
具体做法可以看我之前写的博客
力扣122. 买卖股票的最佳时机 II-CSDN博客
那么现在题目要求我们最多交易两次,也就是说对于第i天的状态一共有以下几种:
1、啥也没干,这个时候利润为0,用dp[i][0]表示
dp[i][0]=0
2、第一次买入股票,或者是第一次已经买了股票还没卖出去,用dp[i][1]表示
dp[i][1]=max(dp[i-1][1],dp[i-1][0]-price[i])
3、第一次卖出股票,或者是第一次卖出股票后还没有第二次买入股票,用dp[i][2]表示
dp[i][2]=max(dp[i-1][2],dp[i-1][1]+prices[i])
4、第二次买入股票,或者是第二次买入股票后还没有第二次卖出股票,用dp[i][3]表示
dp[i][3]=max(dp[i-1][3],dp[i-1][2]-prices[i])
5、第二次卖出股票,或者是第二次卖出股票后的休止状态,用dp[i][4]表示
dp[i][4]=max(dp[i-1][4],dp[i-1][3]+prices[i])
每一天的状态都只能是这五种状态的一种,于是我们可以用dp[n][5]来表示前n天的五种不同状态的最大利润。
然后考虑这么一个事实
1.无论题目有没有在同一天买入股票和卖出股票,这都不影响答案,因为这样同一天的交易利润为
2.可能出现没有交易的情况,示例3已经证明。
所以考虑边界情况,在第一天(i=0)时
dp[0][0]=0
dp[0][1]=-prices[0](第一天的第一次买入)
dp[0][2]=0(第一天第一次同时买入和卖出)
dp[0][3]=-prices[0](第二次买入)
dp[0][4]=0(第二次卖出)
代码:
class Solution { public: int maxProfit(vector<int>& prices) { int n=prices.size(); vector<vector<int>> dp(n+1,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<n;i++){ dp[i][0]=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 max({dp[n-1][0],dp[n-1][1],dp[n-1][2],dp[n-1][3],dp[n-1][4]}); } };