题目:给定一个数组,它表示了一只股票的价格浮动,第i个元素代表的是股票第i天的价格.设计一个函数,计算出该股票的最大收益,注意,可以多次买入卖出,但下一次买入必须是在本次持有股票卖出之后.比如[1,7,2,3,6,7,6,7],最大收益为9,第1天买入,第2天卖出,然后第3天买入,第6天卖出,第7天买入,第8天卖出.
分析:该题目的难点在于可以多次买入和卖出.
#1 找极值
股票交易取得良好收益的方法是低价买入,高价卖出,并且由于该股票可以多次买入卖出,所以应该在极小值点买入,极大值点卖出.如下图所示的股票价格折线图,点1,点3,点7均为极小值点,点2,点6,点8均为极大值点,它们分别对应的就是买入和卖出的时间.因此,只要找到数组的极小值点和极大值点就可以解决该问题.在数学中,寻找极值的方法是求导,但此处只是一个有限长度且无规律的数组,按照极值的定义寻找即可,即邻域内的最大值和最小值,在数组值持续增大时,停止增大的点就是极大值,在数组值持续减小,停止减小的点就是极小值.代码如下.
class Solution:
def maxProfit(self, prices):
"""
:type prices: List[int]
:rtype: int
"""
i=0
earned=0
buy=0
while i<len(prices)-1:
while i<len(prices)-1 and prices[i+1]<=prices[i]:#极小值
i+=1
buy=i
while i<len(prices)-1 and prices[i+1]>=prices[i]:#极大值
i+=1
sell=i
earned+=(prices[sell]-prices[buy])
return earned
代码注意两点:(1) 因为买入日期应当在卖出日期之前,因此先进行极小值的判断,再进行极大值的判断;(2)买入时间要初始化,因为可能会存在[1,2,3,4,5]这样的情况,这时程序无法找出极小值1.
#2 极值进阶版
其实题目并不要求输出买入和卖出的日期,只要求输出最后受益,所以其实我们并不需要找到极小值和极大值的点,只需要知道它们的差值,而b-a=(b-c)+(c-a),换句话说,可以通过极大值和极小值之间中间值,通过价格上涨的累加,算出最后的价格差值.比如上面的折线图,[1,7,2,3,6,7,6,7],当第3天买入后,第4天价格上涨1,第5天价格上涨3,第6天价格上涨1并停止上涨,股票卖出,那么从买入到卖出的收益为1+3+1=7-2=5.代码如下。
class Solution:
def maxProfit(self, prices):
"""
:type prices: List[int]
:rtype: int
"""
earned=0
if len(prices)<=1:
return earned
for i in range(len(prices)-1):
if prices[i+1]>prices[i]:
earned+=(price[i+1]-prices[i])
return earned
#3 暴力求解
暴力求解是最简单粗暴的方法,但关键仍然在于股票可以多次买入卖出,不能简单的将买入时间和卖出时间枚举一遍,代码如下。
class Solution:
def maxProfit(self, prices):
"""
:type prices: List[int]
:rtype: int
"""
def partProfit(start,prices):
if start==len(prices)-1:
return 0
maxprofit=0
for i in range(start,len(prices)-1):
maxi=0
for j in range(i+1,len(prices)):
if prices[j]>prices[i]:
profit=partProfit(j+1,prices)+prices[j]-prices[i]
if profit>maxi:
maxi=profit
if maxi>maxprofit:
maxprofit=maxi
return maxprofit
return partProfit*0,prices)
python版本的暴力求解在leetcode上会超时。