[leetcode] 122.Best Time to Buy and Sell Stock II 动归 or 贪心

本文探讨了使用动态规划和贪心算法解决股票买卖问题的两种方法,对比了它们的时间复杂度和空间复杂度,并给出了简洁有效的算法实现。

1.一开始以为动态规划,直接按照动归的思路来做了,buy[i]表示第i天买入时获得最大利润,

Sell[i]表示第i天卖出其最大利润,有公式,buy[i]=max{sell[1]..sell[i-1]}-a[i]; sell[i]=max{buy[1]..buy[i-1]}+a[i]

public class Solution {

    public int maxProfit(int[] prices) {

        int l=prices.length+1;

        int[] buy=new int[l];

        int[] sell=new int[l];

        sell[0]=0;

        buy[0]=Integer.MIN_VALUE;

  

        int maxsell=sell[0];

        int maxbuy=buy[0];

        for(int i=1;i<=prices.length;i++){

            sell[i]=maxbuy+prices[i-1];

            if (sell[i]>maxsell) maxsell=sell[i];

            buy[i]=maxsell-prices[i-1];

            if (buy[i]>maxbuy) maxbuy=buy[i];

        }

        return maxsell;

    }

}

2.后来想了想似乎没那么麻烦,直接贪心就可以了,找到一个连续递减序列的最小的,然后再找到一个连续递增最大的,相减就是这段可以获得最大利润。

public int maxProfit(int[] prices) {

    int profit = 0, i = 0;

    while (i < prices.length) {

      

        while (i < prices.length-1 && prices[i+1] <= prices[i]) i++;

        int min = prices[i++]; 

        // find next local maximum

        while (i < prices.length-1 && prices[i+1] >= prices[i]) i++;

        profit += i < prices.length ? prices[i++] - min : 0;

    }

    return profit;

}

 

3.看了下mostvotes,发现了这个更简洁的做法,有人说这种方法是假定了可以同一天买和卖,其实不对,比如三天的价格是125,最多能挣5-1,等于(2-1+5-2)其实是一种等效,并不是一定在同一天买了又卖。

public class Solution {

public int maxProfit(int[] prices) {

    int total = 0;

    for (int i=0; i< prices.length-1; i++) {

        if (prices[i+1]>prices[i]) total += prices[i+1]-prices[i];

    }

 

    return total;

}

这段代码是解决 **LeetCode 121. Best Time to Buy and Sell Stock** 的经典贪心算法解法。它的目标是找出**只进行一次买卖**的情况下,可以获得的最大利润。 --- ## 🧠 问题描述(LeetCode 121) 给定一个数组 `prices`,其中 `prices[i]` 表示某支股票第 `i` 天的价格。 你只能选择 **某一天买入** 并在 **未来某一天卖出**(不能当天买卖),计算你能获得的 **最大利润**。 --- ## ✅ 示例 ```cpp 输入: prices = [7,1,5,3,6,4] 输出: 5 解释: 第 2 天买入(价格 = 1),第 5 天卖出(价格 = 6),利润为 6 - 1 = 5。 ``` --- ## 🧩 代码详解 ```cpp class Solution { public: int maxProfit(vector<int>& prices) { int ans = 0; // 用于记录最大利润 int min_price = prices[0]; // 用于记录当前遇到的最小买入价格 for (int p : prices) { ans = max(ans, p - min_price); // 计算当前利润,更新最大利润 min_price = min(min_price, p); // 更新最小买入价格 } return ans; } }; ``` --- ## 📌 逐行解释 ### 1. 初始化 ```cpp int ans = 0; int min_price = prices[0]; ``` - `ans` 是最终要返回的最大利润,初始化为 0。 - `min_price` 表示当前为止最小的买入价格,初始化为第一天的价格。 ### 2. 遍历价格数组 ```cpp for (int p : prices) { ``` - 使用范围 for 遍历每一天的价格 `p`。 ### 3. 计算当前利润并更新最大利润 ```cpp ans = max(ans, p - min_price); ``` - 如果当前价格 `p` 减去 `min_price`(之前最低价)大于当前最大利润 `ans`,则更新 `ans`。 ### 4. 更新最小买入价格 ```cpp min_price = min(min_price, p); ``` - 每次遍历都要更新 `min_price`,确保我们始终用最低价买入。 --- ## 🧪 执行过程示例 以 `prices = [7,1,5,3,6,4]` 为例: | i | price | min_price | profit (price - min_price) | ans | |---|-------|-----------|-----------------------------|-----| | 0 | 7 | 7 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | | 2 | 5 | 1 | 4 | 4 | | 3 | 3 | 1 | 2 | 4 | | 4 | 6 | 1 | 5 | 5 | | 5 | 4 | 1 | 3 | 5 | 最终返回 `ans = 5`。 --- ## ⏱️ 时间与空间复杂度 - **时间复杂度**:O(n),只遍历一次价格数组。 - **空间复杂度**:O(1),只使用了几个变量。 --- ## ✅ 与其他解法对比 | 方法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 是否推荐 | |------|------------|------------|----------| | 暴力枚举(双重循环) | O(n²) | O(1) | ❌ 不推荐 | | 贪心算法(本解法) | O(n) | O(1) | ✅ 强烈推荐 | | 动态规划 | O(n) | O(n) | ✅ 可选 | --- ## 💡 拓展:动态规划版本(可选) ```cpp int maxProfit(vector<int>& prices) { int n = prices.size(); vector<int> dp(n, 0); // dp[i] 表示第 i 天为止的最大利润 int min_price = prices[0]; for (int i = 1; i < n; ++i) { dp[i] = max(dp[i - 1], prices[i] - min_price); min_price = min(min_price, prices[i]); } return dp[n - 1]; } ``` --- ###
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