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(算法)最佳买卖股票时机含冷冻期————<动态规划>

时间:2024-10-12 15:51:00浏览次数:9  
标签:状态 int max 最佳 算法 prices 冷冻 dp

1. 题⽬链接:309.最佳买卖股票时机含冷冻期

2. 题⽬描述:

3. 解法(动态规划):

算法思路:

1. 状态表⽰:

对于线性dp ,我们可以⽤「经验+题⽬要求」来定义状态表⽰:

i. 以某个位置为结尾,巴拉巴拉;

ii. 以某个位置为起点,巴拉巴拉。 这⾥我们选择⽐较常⽤的⽅式,以某个位置为结尾,结合题⽬要求,定义⼀个状态表⽰: 由于有「买⼊」「可交易」「冷冻期」三个状态,因此我们可以选择⽤三个数组,其中:

        ▪ dp[i][0] 表⽰:第i 天结束后,处于「买⼊」状态,此时的最⼤利润;

        ▪ dp[i][1] 表⽰:第i 天结束后,处于「可交易」状态,此时的最⼤利润;

        ▪ dp[i][2] 表⽰:第i 天结束后,处于「冷冻期」状态,此时的最⼤利润。

2. 状态转移⽅程:

我们要谨记规则:

i. 处于「买⼊」状态的时候,我们现在有股票,此时不能买股票,只能继续持有股票,或者卖 出股票;

ii. 处于「卖出」状态的时候:

        • 如果「在冷冻期」,不能买⼊;

        • 如果「不在冷冻期」,才能买⼊。

        ◦ 对于dp[i][0] ,我们有「两种情况」能到达这个状态:

i. 在i - 1 天持有股票,此时最⼤收益应该和

i - 1 天的保持⼀致: dp[i - 1] [0] ;

ii. 在i 天买⼊股票,那我们应该选择i - 1 天不在冷冻期的时候买⼊,由于买⼊需要花 钱,所以此时最⼤收益为: dp[i - 1][1] - prices[i] 两种情况应取最⼤值,因此: dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] - prices[i]) 。

        ◦ 对于dp[i][1] ,我们有「两种情况」能到达这个状态: 

i. 在i - 1 天的时候,已经处于冷冻期,然后啥也不⼲到第i 天,此时对应的状态为: dp[i - 1][2] ;

ii. 在i - 1 天的时候,⼿上没有股票,也不在冷冻期,但是依旧啥也不⼲到第i 天,此时 对应的状态为dp[i - 1][1] ;

两种情况应取最⼤值,因此: dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][2]) 。

        ◦ 对于dp[1][i] ,我们只有「⼀种情况」能到达这个状态:

i. 在i - 1 天的时候,卖出股票。 因此对应的状态转移为: dp[i][2] = dp[i - 1][0] + prices[i] 。

3. 初始化:

三种状态都会⽤到前⼀个位置的值,因此需要初始化每⼀⾏的第⼀个位置:

dp[0][0] :此时要想处于「买⼊」状态,必须把第⼀天的股票买了,因此dp[0][0] = - prices[0] ; dp[0][1] :啥也不⽤⼲即可,因此dp[0][1] = 0 ;

dp[0][2] :⼿上没有股票,买⼀下卖⼀下就处于冷冻期,此时收益为0 ,因此 dp[0][2] = 0 。

4. 填表顺序:

根据「状态表⽰」,我们要三个表⼀起填,每⼀个表「从左往右」。

5. 返回值:

应该返回「卖出状态」下的最⼤值,因此应该返回max(dp[n - 1][1], dp[n - 1] [2]) 。  

 C++算法代码:

class Solution 
{
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) 
    {
        int n=prices.size();
        //边界情况
        if(n==1)
        {
            return 0;
        }
        //建表
        vector<vector<int>>dp(n,vector<int>(3,0));
        //初始化
        //0为买入状态,1为卖出状态,2为冷静期状态
        dp[0][0]=-prices[0];
        //填表
        for(int i=1;i<n;i++)
        {
            dp[i][0]=max(dp[i-1][0],dp[i-1][1]-prices[i]);
            dp[i][1]=max(dp[i-1][1],dp[i-1][2]);
            dp[i][2]=dp[i-1][0]+prices[i];
        }
        //返回值
        return max(dp[n-1][1],dp[n-1][2]);
    }
};

Java算法代码:

class Solution
{
	public int maxProfit(int[] prices)
	{
		// 1. 创建 dp 表 
		// 2. 初始化 
		// 3. 填表 
		// 4. 返回值 
		int n = prices.length;
		int[][] dp = new int[n][3];
		dp[0][0] = -prices[0];
		for (int i = 1; i < n; i++)
		{
			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][2]);
			dp[i][2] = dp[i - 1][0] + prices[i];
		}
		return Math.max(dp[n - 1][1], dp[n - 1][2]);
	}
}

标签:状态,int,max,最佳,算法,prices,冷冻,dp
From: https://blog.csdn.net/2301_79580018/article/details/142879326

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