day51 09.最佳买卖股票时机含冷冻期 | 714.买卖股票的最佳时机含手续费

发布时间 2023-04-21 22:27:17作者: 刷刷题啊呀呀

给定一个整数数组,其中第 i 个元素代表了第 i 天的股票价格 。

设计一个算法计算出最大利润。在满足以下约束条件下,你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票):

  • 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)。
  • 卖出股票后,你无法在第二天买入股票 (即冷冻期为 1 天)。

示例:

  • 输入: [1,2,3,0,2]
  • 输出: 3
  • 解释: 对应的交易状态为: [买入, 卖出, 冷冻期, 买入, 卖出]

 

dp[i][j],第i天状态为j,所剩的最多现金为dp[i][j]。

 

其实本题很多同学搞的比较懵,是因为出现冷冻期之后,状态其实是比较复杂度,例如今天买入股票、今天卖出股票、今天是冷冻期,都是不能操作股票的。

 

具体可以区分出如下四个状态:

 

  • 状态一:持有股票状态(今天买入股票,或者是之前就买入了股票然后没有操作,一直持有)
  • 不持有股票状态,这里就有两种卖出股票状态
    • 状态二:保持卖出股票的状态(两天前就卖出了股票,度过一天冷冻期。或者是前一天就是卖出股票状态,一直没操作)
    • 状态三:今天卖出股票
  • 状态四:今天为冷冻期状态,但冷冻期状态不可持续,只有一天!
  • 因为本题我们有冷冻期,而冷冻期的前一天,只能是 「今天卖出股票」状态,如果是 「不持有股票状态」那么就很模糊,因为不一定是 卖出股票的操作。

    如果没有按照 代码随想录 顺序去刷的录友,可能看这里的讲解 会有点困惑,建议把代码随想录本篇之前股票内容的讲解都看一下,领会一下每天 状态的设置。

    注意这里的每一个状态,例如状态一,是持有股票股票状态并不是说今天一定就买入股票,而是说保持买入股票的状态即:可能是前几天买入的,之后一直没操作,所以保持买入股票的状态。

    1. 确定递推公式

    达到买入股票状态(状态一)即:dp[i][0],有两个具体操作:

    • 操作一:前一天就是持有股票状态(状态一),dp[i][0] = dp[i - 1][0]
    • 操作二:今天买入了,有两种情况
      • 前一天是冷冻期(状态四),dp[i - 1][3] - prices[i]
      • 前一天是保持卖出股票的状态(状态二),dp[i - 1][1] - prices[i]

    那么dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][3] - prices[i], dp[i - 1][1] - prices[i]);

    达到保持卖出股票状态(状态二)即:dp[i][1],有两个具体操作:

    • 操作一:前一天就是状态二
    • 操作二:前一天是冷冻期(状态四)

    dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][3]);

    达到今天就卖出股票状态(状态三),即:dp[i][2] ,只有一个操作:

    昨天一定是持有股票状态(状态一),今天卖出

    即:dp[i][2] = dp[i - 1][0] + prices[i];

    达到冷冻期状态(状态四),即:dp[i][3],只有一个操作:

    昨天卖出了股票(状态三)

    dp[i][3] = dp[i - 1][2];

    综上分析,递推代码如下:

    dp[i][0] = max(dp[i - 1][0], max(dp[i - 1][3], dp[i - 1][1]) - prices[i]);
    dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][3]);
    dp[i][2] = dp[i - 1][0] + prices[i];
    dp[i][3] = dp[i - 1][2];


    class Solution {
        public int maxProfit(int[] prices) {
            if (prices == null || prices.length < 2) {
                return 0;
            }
            int[][] dp = new int[prices.length][2];
    
            dp[0][0] = 0;
            dp[0][1] = -prices[0];
            dp[1][0] = Math.max(dp[0][0], dp[0][1] + prices[1]);
            dp[1][1] = Math.max(dp[0][1], -prices[1]);
    
            for (int i = 2; 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 - 2][0] - prices[i]);
            }
    
             return dp[prices.length - 1][0];
        }
    }

    给定一个整数数组 prices,其中第 i 个元素代表了第 i 天的股票价格 ;非负整数 fee 代表了交易股票的手续费用。

    你可以无限次地完成交易,但是你每笔交易都需要付手续费。如果你已经购买了一个股票,在卖出它之前你就不能再继续购买股票了。

    返回获得利润的最大值。

    注意:这里的一笔交易指买入持有并卖出股票的整个过程,每笔交易你只需要为支付一次手续费。

    示例 1:

    • 输入: prices = [1, 3, 2, 8, 4, 9], fee = 2
    • 输出: 8

     

    这里重申一下dp数组的含义:

    dp[i][0] 表示第i天持有股票所省最多现金。 dp[i][1] 表示第i天不持有股票所得最多现金

    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]

    所以:dp[i][0] = 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价格卖出后所得现金,注意这里需要有手续费了即:dp[i - 1][0] + prices[i] - fee

    所以:dp[i][1] = max(dp[i - 1][1], dp[i - 1][0] + prices[i] - fee);

     

    class Solution {
        public int maxProfit(int[] prices, int fee) {
       int len = prices.length;
        // 0 : 持股(买入)
        // 1 : 不持股(售出)
        // dp 定义第i天持股/不持股 所得最多现金
        int[][] dp = new int[len][2];
        dp[0][0] = -prices[0];
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1] - prices[i]);
            dp[i][1] = Math.max(dp[i - 1][0] + prices[i] - fee, dp[i - 1][1]);
        }
        return Math.max(dp[len - 1][0], dp[len - 1][1]);
        }
    }