leetcode算法练习【188】*买卖股票的最佳时机 IV

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        • 所有题目源代码:[Git地址](https://github.com/ch98road/leetcode)
        • 题目
        • 方案:动态规划
          • 复杂度计算

所有题目源代码:Git地址

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 k 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: [2,4,1], k = 2
输出: 2
解释: 在第 1(股票价格 = 2) 的时候买入,在第 2(股票价格 = 4) 的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 4-2 = 2 。
示例 2:

输入: [3,2,6,5,0,3], k = 2
输出: 7
解释: 在第 2(股票价格 = 2) 的时候买入,在第 3(股票价格 = 6) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-2 = 4 。
     随后,在第 5(股票价格 = 0) 的时候买入,在第 6(股票价格 = 3) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 3-0 = 3

方案:动态规划

  • 所谓的:三维 DP
  • 这道题理论上和 LeetCode 123(交易次数最多为2) 的解法一样,但是直接提交容易出现超内存的错误,是 DP Table 太大导致的。
  • 有效的交易由买入和卖出构成,至少需要两天;反之,当天买入当天卖出则视为一次无效交易。如果题目给定的最大交易次数 k<=n/2,这个 k 是可以有效约束交易次数的;如果给定的 k>n/2 ,那这个 k 实际上起不到约束作用了,可以认为 k=+inf,本题退化为 LeetCode 122(不限交易次数) 。
  • 题目整体思路是判断 k 和 n/2 的大小关系,两个分支分别用 LeetCode 123 和 LeetCode 122 的代码解决,可有效防止内存超出。
class Solution {
    public int maxProfit(int k, int[] prices) {
        int n = prices.length;
        if(n==0)return 0;
        //k>长度的一半的时候,k就不存在意义,直接套用122的代码
        if (k > n / 2) 
            return maxProfit_k_inf(prices);
        int[][][] dp = new int[n][k + 1][2];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = k; j >= 1; j--) {
                if (i - 1 == -1) {
                    dp[0][j][0] = 0;
                    dp[0][j][1] = -prices[i];
                }else{
                    dp[i][j][0] = Math.max(dp[i-1][j][0], dp[i-1][j][1] + prices[i]);
                    dp[i][j][1] = Math.max(dp[i-1][j][1], dp[i-1][j-1][0] - prices[i]);
                        }}
                }
        // 穷举了 n × max_k × 2 个状态,正确。
        return dp[n - 1][k][0];
    }
    public int maxProfit_k_inf(int[] prices) {

            //不能同时参与多场交易,可以不同时间参与多场交易

            //采用贪心,计算每个谷峰的和

            int sum = 0;
            for(int i = 1;i<prices.length;i++){
                //如果i>i-1的值,则说明曲线上升,则不是峰谷
                //核心就是计算每个上升差值即可
                if(prices[i]>prices[i-1]) sum +=prices[i]-prices[i-1];
            }

            return sum;

        }
}
复杂度计算
  • 时间复杂度:O(ijk),走三维数组
  • 空间复杂度:O(ijk)

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