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LeetCode面试150——121买卖股票的最佳时机

时间:2024-07-30 13:26:42浏览次数:11  
标签:150 profit price 121 int 复杂度 prices minprice LeetCode

题目难度:简单

默认优化目标:最小化平均时间复杂度。

Python默认为Python3。

目录

1 题目描述

2 题目解析

3 算法原理及程序实现

3.1 暴力求解

3.2 动态规划

参考文献


1 题目描述

给定一个数组 prices ,它的第 i 个元素 prices[i] 表示一支给定股票第 i 天的价格。

你只能选择 某一天 买入这只股票,并选择在 未来的某一个不同的日子 卖出该股票。设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

返回你可以从这笔交易中获取的最大利润。如果你不能获取任何利润,返回 0

示例 1:

输入:[7,1,5,3,6,4]
输出:5
解释:在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。
     注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格;同时,你不能在买入前卖出股票。

示例 2:

输入:prices = [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 <= 105

  • 0 <= prices[i] <= 104

2 题目解析

输入是一个数组prices,输出是最大利润,即price中两个元素之间最大的差值。约束条件是要后一天的价格减去前一天的价格。

3 算法原理及程序实现

3.1 暴力求解

我们使用双重循环,外循环用于遍历元prices中元素,内循环用于比较当前元素和其后面所有元素的差值。在所有差值中找到最大的,即题目要求的输出。

平均时间复杂度为O(n^2),平均空间复杂度为O(1)。

C++代码实现

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int profit=0;
        int n=prices.size();
​
        for(int i=0;i<n;i++){
            for(int j=i+1;j<n;j++){
                profit=max(profit,prices[j]-prices[i]);
            }
        }
​
        return profit;
    }
};

Python代码实现

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        n=len(prices)
        profit=0
​
        for i in range(n):
            for j in range(i+1,n):
                profit=max(profit,prices[j]-prices[i])
​
        return profit

3.2 动态规划

举个例子,现在prices=[8,3,5,7,4,6,4],折线图如下。

买卖股票,无非是低点买进,高点卖出。最理想呢,是最低点买进,最高点卖出。问题就拆分成,寻找价格的最低点,然后用最低点后面的价格去减,取最大的差值。

这个过程是动态的,且只需要一次循环就能完成。还是以prices=[8,3,5,7,4,6,4]的例子说明。我们记最小值为minprice,记利润为profit,记当前元素为price。首先,给minprice赋个极大值,初始化profit=0。第一次,price=8,我们让price-minprice,然后和profit比大小,取最大值。明显profit=0。然后,让priceminprice比大小,取最小的那个,minprice=8。第二次,price=3profit=0,minprice=3。第三次,price=5profit=2minprice=3。第四次,price=7profit=4minprice=3。第五次,price=4profit=4minprice=3。第六次,price=6profit=4minprice=3。第七次,price=4profit=4minprice=3

价格最低点是在动态更新的,利润也在动态更新。由于我们只遍历一遍全部元素,当找到最小值时,和它相减的价格必然出现在这个最小值之后。满足后一天的价格减去前一天的价格这个约束。

平均时间复杂度为O(n),平均空间复杂度为O(1)。

C++代码实现

class Solution {
public:
    int maxProfit(vector<int>& prices) {
        int profit=0;
        int minprice=1e9;
​
        for(int price: prices){
            profit=max(profit,price-minprice);
            minprice=min(minprice,price);
        }
​
        return profit;
    }
};

Python代码实现

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        profit=0
        minprice=int(1e9)
​
        for price in prices:
            profit=max(profit,price-minprice)
            minprice=min(minprice,price)
​
        return profit

参考文献

力扣面试经典150题

力扣官方题解

标签:150,profit,price,121,int,复杂度,prices,minprice,LeetCode
From: https://blog.csdn.net/Junmo12345/article/details/140780552

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