描述:
问题描述:
给定数组n,包含n天股票的价格price.
一个人一共最多可以买2手股票,但在第一手股票卖出前不能买入第二手股票。如果不买,收益为0.假设每手只买1股。计算这个人最大收益。
输入:[3,8,5,1,7,8]
输出:12
求大神给个c++、java或javascript的实现方法 。谢谢
解决方案1:
初步写了一个。算法过程比较中规中矩,就是一步一步判断该买还是该卖,注释和买进卖出过程都在代码里了,感觉还有优化空间。
注意:这个程序假设股价全部是大于0的,因为0和负价格的股票是无意义的
var maxIncome = function(prices) {
var income = 0;
var buyPrice = 0;
var maxPrice = 0;
var minPrice = prices[0];
for (var i = 1; i < prices.length; i++) {
if (buyPrice == 0) { // need buy in?
if (prices[i] < minPrice) {
minPrice = prices[i];
} else if (prices[i] > minPrice) { // buy in
buyPrice = minPrice;
maxPrice = prices[i];
console.log('buy in', buyPrice);
}
} else { // bought a stock before, need sell out?
if (prices[i] > maxPrice) {
maxPrice = prices[i];
} else if (maxPrice > buyPrice) { // sell out
income += (maxPrice - buyPrice);
buyPrice = 0;
minPrice = prices[i];
console.log('sell out', maxPrice);
}
}
}
if (buyPrice > 0 && maxPrice > buyPrice) { // if has last stock which is not sold
income += (maxPrice - buyPrice);
console.log('sell out at last one', maxPrice);
}
return income;
};
console.log(maxIncome([3,8,5,1,7,8])); // 12
解决方案2:第一步把数组分成两部分,分割位置O(n)
寻找两个子数组中的最大差值,后相加就是第一步分割结果的最优解。求子数组最大差值算法: 先对数组处理例如[3,8,5,1],后一位减去前一位得到[0,5,-3,-4],再用一个数组f[i]表示以第i个数结尾的最大差值,例如这里f[]=[0,5,2,0](这里可能没写清楚,多考虑,这是一个从左到右的过程,后一位用到前一位的结果),f数组中最大的就是目标解。时间也是O(n)
所以用时间是O(n*n)
可能还有更好的算法。
解决方案3:我觉得是先重排序后得到数列1,3,5,7,8,8
再以一大一小的组合去检验是否符合条件,就应该可以得到最后结果,因为题目说的是最大的收益。
leetcode原题,只需要后面比前面大就买入,第二天卖出即可。
我知道你想说是dp贪心什么的,其实没有那么弯弯绕。
解决方案5:用PHP写了一个方法,你理解了就可以翻译成java或C++了。
代码如下:
<?php
function getMaxProfilt(array $arr) {
$len = count($arr);
$array_tmp = array();
echo '辅助数组:', '<br />';
for($i = 0; $i < $len; $i++) {
for($j = 0; $j < $len; $j++) {
$array_tmp[$i][$j] = $arr[$j] - $arr[$i];
echo $array_tmp[$i][$j] . ' ';
}
echo '<br />';
}
$maxProfit_i = 1;
$maxProfit_j = 2;
$maxProfit = $array_tmp[1][2];
for($i = 1; $i < $len; $i++) {
for($j = 2; $j < $len; $j++) {
if($array_tmp[$i][$j] > $maxProfit && $j > $i) {
$maxProfit = $array_tmp[$i][$j];
$maxProfit_i = $i;
$maxProfit_j = $j;
}
}
}
echo 'maxProfit is :', $maxProfit, '; maxProfit_i is:', $maxProfit_i, '; maxProfit_j is :', $maxProfit_j, '<br />';
$secondProfit = $array_tmp[0][1];
$secondProfit_i = 0;
$secondProfit_j = 1;
for($i = 0; $i < $maxProfit_i; $i++) {
//这里控制第二手买入要在第一手卖出的情况下才能买入
for($j = 1; $j < $maxProfit_i; $j++) {
if($array_tmp[$i][$j] > $secondProfit && $j > $i) {
$secondProfit = $array_tmp[$i][$j];
$secondProfit_i = $i;
$secondProfit_j = $j;
}
}
}
echo 'second profit is : ', $secondProfit, '; secondProfit_i is :', $secondProfit_i, '; secondProfit_j is :', $secondProfit_j, '<br />';
return $maxProfit + $secondProfit;
}
// $array = [3, 8, 5, 1, 7, 8];
// $array = [1,2,3,4,5,6,7,8];
$array = [2,9,1,9,2,4,8,6,2];
echo getMaxProfilt($array);
为了方便理解,我画了张图,如下:
程序思路:
定义参数数组为array
;
一开始的想法
一开始我把问题想的很简单,以为只要把两个最大收益相加就行,因为你有一个条 件,第一手没有卖出前不能买入第二手。麻烦的就是这里,所以一开始写代码的时候才发现还是有点复杂。所以用到了二维数组用来控制条件:第二手买入前要卖出第一手;
得到所有可能且有效的收益:
图上能看到二维数组的元素都来自于array
后面的数减去其前面的数,而且只有右上方才是真正的收益,假设x轴方向元素下标为j
,y轴方向元素下标为i
.即有效的收益第一条件为:j>i
;
解题关键
有一个很关键的问题要明白,明白这个之后,后面的就好理解了,如下:
有效收益原则
小明在股价3元的时候买入,在第一个8元的时候卖出,得到收益5元,这时候,他就永远不会得到5元后面的收益,即2,-2,4,5。但是能得到5的右下角(不包括5所在的行和列)的收益。我们把这个例子叫做有效收益原则,后面会用到。
很明显图中最大的收益是6和7,但是这违反了有效收益原则。
缩小最大两个有效收益范围
根据有效收益原则逆推,如果我们能确定最大收益的位置,即7的位置,我们就能把两个有效最大收益的范围缩小,一个是7,另一个在7(不包括7的行和列)的左上角。所以我在得到辅助数组后就先找到了7的位置。之所以从-3开始找,是为了排除第一个5是最大收益的情况。
最后的条件
得到了两个最大收益的范围,就差最后一个切最重要的条件了:第二手买入必须在第一手卖出之后。
我还是举例来说明,根据图片我们知道最大收益是7,想要得到7,第一手就必须在股票价格为1的时候卖出第一手股票,然后立即买入。或者股票价格为1的时候第一手股票已经卖出。而7的下标(从0开始)为i=3,j=5
.根据有效收益原则,第二大的收益的范围就缩小到i=j=3
的左上角了。知道了范围,代码中第三个双重循环就能找到第二大的收益了。
代码讲解:
得到有效收益的二维辅助数组(第一个双重循环);
得到最大的有效收益及其位置(第二个双重循环);
根据上面的位置确定第二大收益的范围;
根据范围得到第二大收益(第三个双重循环).
整体的过程就是这样了。如果有更好的算法欢迎交流。但是最好用代码交流,因为talk is cheap
:-)