LeetCode 121 Best Time to Buy and Sell Stock

本文介绍了一种算法,该算法可在给定股票价格数组的情况下,找出仅进行一次买卖所能获得的最大利润。通过一次遍历数组,算法记录最低买入价格,并在遇到更高价格时计算可能的利润。
题目


Say you have an array for which the ith element is the price of a given stock on day i.

If you were only permitted to complete at most one transaction (ie, buy one and sell one share of the stock), design an algorithm to find the maximum profit.

一次买卖股票,求赚取最大值

思路


1  如果暴力破解,把每天作为买入价,之后每天作为卖出价,两次循环。

2  考虑因为数组暗示地时序性,每次计算好之后,都可以算这天之前的最高价不用考虑了。所以,一次遍历数组,比最低价低的时候,替换最低价;比最低价高的时候,计算和最低价的差值,看看是否为maxprofit。

3 考虑递减数组,那么就不进行买卖,maxprofit为0,依然成立。


代码


public class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        if(prices.length<=1){
            return 0;
        }
        
        int maxprofit = 0;
        int buy = prices[0];
        for(int i=1;i<prices.length;i++){
            if(prices[i]<buy){
                buy = prices[i];
            }
            else if(prices[i]-buy>maxprofit){
                maxprofit = prices[i]-buy;
            }
        }
        return maxprofit;
    }
}



### LeetCode 121 题目解析 LeetCode121 题名为 **Best Time to Buy and Sell Stock**,其目标是在给定的价格数组中找到最大利润。可以通过一次交易(买入和卖出)来最大化收益。 #### 动态规划解法分析 对于该问题,可以采用动态规划的方法解决。以下是详细的解释: 定义状态变量 `T_i` 表示到第 `i` 天为止的最大利润。为了计算这个值,我们需要维护两个关键的状态: - 当前最低价格 `min_price`:表示在当前天之前股票的最低购买价格。 - 利润更新逻辑:每天尝试更新最大利润为当天价格减去之前的最低价格。 具体实现如下所示[^4]: ```cpp class Solution { public: int maxProfit(vector<int>& prices) { if (prices.empty()) return 0; int minPrice = INT_MAX; // 初始化最小价格为正无穷大 int maxProfit = 0; // 初始化最大利润为零 for (const auto& price : prices) { minPrice = std::min(minPrice, price); // 更新最低价格 maxProfit = std::max(maxProfit, price - minPrice); // 计算并更新最大利润 } return maxProfit; } }; ``` 上述代码的核心在于通过单次遍历完成所有操作,时间复杂度为 \(O(n)\),空间复杂度为 \(O(1)\)[^4]。 --- #### 关键点说明 1. 使用动态规划的思想时,虽然表面上看起来是一个贪心算法的应用场景,但实际上它也可以被看作是一种简化版的动态规划方法。这里的关键是利用了历史数据中的最优点(即最低价),从而减少了不必要的重复计算[^5]。 2. 对于更复杂的买卖次数限制情况(如最多两次交易等问题),则需要用到多维 DP 数组或者额外的状态变量来进行建模[^3]。 --- ### 总结 针对 LeetCode121 题的最佳解决方案之一就是基于动态规划思想设计出的时间效率高的线性扫描算法。这种方法不仅简单易懂而且性能优越,在实际应用中有很高的价值[^4]。 ---
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