算法题:购买股票(2次交易)

it2023-11-16  62

购买股票

题目: 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)。

例1:

输入: [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 。

思路: 首先考虑单次交易时,需要扫描整个股票价格数组,同时记录两个数值 -> 最小的成本价格; -> 卖出后最大的收益。

对于每个时刻的股票价格(第一个价格除外,因为第一个价格无法作为售出价格,只能作为默认的成本价),都需要考虑如果此时卖出时收益多少,同时更新最低成本价。 伪代码: 最低成本价格 = prices[0]; 最大收益 = 0; forEach prices { 最大收益 = Max{最大收益, prices[i] - 最低成本价格}; 最低成本价格 = Min{最低成本价格, prices[i]}; } 这样扫描一次,就可以得到单次交易的最大收益。

如果需要交易两次,那么需要确定一个界限mid,在[0, mid]存在一个最大收益的交易点,而[mid, len - 1]也存在。而这个界限mid可能存在于[1, len -2] 中的任何地方。 那么我们可以定义两个数组,分别记录当mid在不同位置时,[0, mid]和[mid, len - 1]两个区域的最大收益之和。 由于mid的位置是动态的,因此两个区间的最大收益位置需要分别从两侧开始扫描。参考如下代码:

class Solution { public int maxProfit(int[] prices) { if (prices == null || prices.length < 2) { return 0; } int len = prices.length; int[] startToEnd = new int[len]; int minCost = prices[0]; // 从左侧到右侧扫描每个位置记录可能的最大收益 for (int i = 1; i < len; i++) { startToEnd[i] = Math.max(startToEnd[i - 1], prices[i] - minCost); minCost = Math.min(minCost, prices[i]); } int[] endToStart = new int[len]; int maxSellPrice = prices[len - 1]; // 从右侧到左侧扫描每个位置记录可能的最大收益 for (int i = len - 2; i >= 0; i--) { endToStart[i] = Math.max(endToStart[i + 1], maxSellPrice - prices[i]); maxSellPrice = Math.max(maxSellPrice, prices[i]); } // 假设单次交易即可达到最大收益 int maxProfit = Math.max(startToEnd[len - 1], endToStart[0]); // 用默认单次交易可得到的最大收益与mid存在于[1, len -2]中每一点时两次交易的综合对比 for (int i = 1; i < len - 1; i++) { maxProfit = Math.max(startToEnd[i] + endToStart[i + 1], maxProfit); } return maxProfit; } }
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