leetcode解题:买卖股票的最佳时机系列

题目按照从易到难的顺序解决。

121. 买卖股票的最佳时机

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。
如果你最多只允许完成一笔交易(即买入和卖出一支股票),设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。
注意你不能在买入股票前卖出股票。
示例:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 5
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。
     注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格。
================================================================
输入: [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0

这里写出的两种解法,欢迎读者补充其它解法。

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        
        # 暴力法 时间复杂度:O(n^2)
        n = len(prices)
        if n == 0:
            return 0
#         interest, profit = 0, 0
#         for i in range(0, n-1):
#             for j in range(i+1, n):
#                 profit = prices[j] - prices[i]
                
#                 if profit > interest:
#                     interest = profit
                    
        # 一次遍历法 时间复杂度为O(n)
        minprice = prices[0]
        interest = 0
        for i in range(n):
            if prices[i]< minprice:
                minprice = prices[i]
            elif prices[i] - minprice > interest:
                interest = prices[i] - minprice
        return interest

122. 买卖股票的最佳时机 II

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。
设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)
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:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 7
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
     随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3========================================================================
输入: [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
     注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。
     因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。
========================================================================
输入: [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0

下面给出贪心算法的解法。

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        
        # 贪心法 时间复杂度O(n)
        # 无交易手续费的情况下,可以这么搞
        # 另外,题解里的峰谷法的思路和贪心法很相似。
        
        profit = 0
        for i in range(len(prices)-1):
            if prices[i] < prices[i+1]:
                profit += prices[i+1] - prices[i]
        return profit
            
        # DFS深度优先遍历 时间复杂度O(2^n)
        # ......

        # 动态规划法 时间复杂度O(n)
        # ......

123. 买卖股票的最佳时机 III 【困难】

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)。
示例:

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======================================================================
输入: [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。   
     注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。   
     因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。
======================================================================
输入: [7,6,4,3,1] 
输出: 0 
解释: 在这个情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0

这个题目的难度等级为困难。leetcode官网上没有题解,先贴出来,日后补充答案。

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        
        pass

188. 买卖股票的最佳时机 IV 【困难】

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:

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======================================================================
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

解法。先占个坑,日后来填。

class Solution:
    def maxProfit(self, k: int, prices: List[int]) -> int:
        pass

309. 最佳买卖股票时机含冷冻期 【中等】

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]

先占坑。。。

class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int]) -> int:
        pass

714. 买卖股票的最佳时机含手续费 【中等】

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,但是你每次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。
示例:

输入: prices = [1, 3, 2, 8, 4, 9], fee = 2
输出: 8
解释: 能够达到的最大利润:  
在此处买入 prices[0] = 1
在此处卖出 prices[3] = 8
在此处买入 prices[4] = 4
在此处卖出 prices[5] = 9
总利润: ((8 - 1) - 2) + ((9 - 4) - 2) = 8.

注意:

  • 0 < prices.length <= 50000.
  • 0 < prices[i] < 50000.
  • 0 <= fee < 50000.
class Solution:
    def maxProfit(self, prices: List[int], fee: int) -> int:
        pass
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