题目大意
Frank从个人投资者获得了c美元的资金,可用于m天的投资。
Frank可以对n(n<=8)支股票进行投资。对于每一支股票:都有一个交易上限si,表示一天最多能交易的股数;还有一个上限ki,表示Frank最多可持有的股数。对于所有种类的股票,同样有一个上限k表示Frank可同时持有的最大股数。
股票的交易还满足一下要求:
1>一天最多只能进行一次交易(你也可以不交易);
2>若要对第i支股票进行买进或卖出,只能一次性买或卖Si股;
3>所有的交易都是在Frank有足够的资金的条件下完成的;
4>当m天过去后,Frank的资金必须全部转化为现金,不能放在股票市场里,(m天之内,股票必须全部卖出)。
现在,给出每一支股票的每一天的价格,要求你计算出Frank能回收的资金的最大值,并给出每一天的具体的操作方法。
思路
先考虑考虑暴力。最后一天要把所有资产转化为现金,我们要枚举前一天在各个股票上各投了多少股(我们把它称为状态state),以及剩余的现金量。用股市上的资产加上剩余的现金量便是所求,然后同理枚举前一天的前一天。但是我们发现,天数和state一定时,剩余的现金量愈大,这种情况就越优。于是我们定义DP[day][state]为第day天还未投股时投股状态state时的最大剩余现金量。递归式为:
DP[day][state] = max{operate(DP[day-1][prevState], stock)|operate∈{Buy, Sell, Hold}, operate后prevState==state,P满足}
P=
- 0<=eachStockLot<=EachStockLotLimit
- 0<=Sum(stockLot)<=TotLotLimit
- leftCash>=0
同时满足。
然后按天刷表即可。
各个函数的功能
InitState:将所有满足(1)、(2)的状态都枚举出来。
SetGraph:从递归式中可以看出,我们应当通过该函数设置出所有的BuyNext,SellNext。很多条件限制在SetState中已经满足了,所以我们用map中的count函数便可判断将要生成的状态是否成立了。
DP:根据递归式递推。
Update:在DP中调用,可节省大量重复代码。看看潜在的MaxCash能否进行“放松”,若能,则为后一个MaxCash重新设置其MaxCash值、前继状态编号、操作的股票、和进行的操作。
状态压缩
如何保存state呢?我们发现总股数和每股最多持股数最多只有(1<<3)==8,所以一个股票买的张数4位整数便足够,4*8==32,整数32子节,所以把一个整数每4个字节表示一个股票买的张数,那么一个整数便可以表示出所有股票的状态。这便是十进制状态压缩。
注意
- 每个状态都要有个编号,否则状态总数约为1<<32,太多了。
- 分清curS和curID.
#include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <vector> #include <map> #include <bitset> #include <cstdarg> using namespace std; //#define test const int MAXSTOCK = 8, MAXDAY = 110, MAXID = 20000, INF = 0x3f3f3f3f; double BeginMoney; int TotDay, TotStock, LotLimit; vector<int> State; map <int, int> Sid; int IdCnt = 0; double DImaxcash[MAXDAY][MAXID];//某天某状态进行操作前的最大现金值 int ISbuynextI[MAXID][MAXSTOCK], ISsellnextI[MAXID][MAXSTOCK]; int DIprevI[MAXDAY][MAXID], DIaction[MAXDAY][MAXID], DIdeltaS[MAXDAY][MAXID]; char* Ans[] = { "HOLD","BUY","SELL" }; struct Stock { char name[20]; int eachLot, totLotCnt; double dailyPrice[MAXDAY]; }; Stock Stocks[MAXSTOCK]; void Reset() { State.clear(); Sid.clear(); memset(DImaxcash, 0, sizeof(DImaxcash)); memset(ISbuynextI, 0, sizeof(ISbuynextI)); memset(ISsellnextI, 0, sizeof(ISsellnextI)); memset(DIprevI, 0, sizeof(DIprevI)); memset(DIaction, 0, sizeof(DIaction)); memset(DIdeltaS, 0, sizeof(DIdeltaS)); memset(Stocks, 0, sizeof(Stocks)); IdCnt = 0; } #define SetState(S, s, i) S = (S & (~(0xf<<(i*4))) | ((s)<<(i*4))) #define ClearState(S, i) (S &= (~(0xf<<(i*4)))) #define GetState(S, i) (((S) >> (i*4)) & 0xf) void PlusState(int &S, int i, int plus) { int temp = GetState(S, i) + plus; SetState(S, temp, i); } void InitState(int stockCnt, int& temp, int prevTotal) { if (stockCnt == TotStock) { State.push_back(temp); Sid[temp] = IdCnt++; return; } for (int i = 0; i <= Stocks[stockCnt].totLotCnt; i++) { if (prevTotal + i <= LotLimit) { SetState(temp, i, stockCnt); InitState(stockCnt + 1, temp, prevTotal + i); ClearState(temp, stockCnt); } } } void SetGraph() { for (int id= 0; id < IdCnt; id++) { for (int toStock = 0; toStock < TotStock; toStock++) { ISsellnextI[id][toStock] = ISbuynextI[id][toStock] = -1; int temp = State[id]; PlusState(temp, toStock, 1); if (Sid.count(temp) > 0) ISbuynextI[id][toStock] = Sid[temp]; if (GetState(State[id],toStock)) { temp = State[id]; PlusState(temp, toStock, -1); ISsellnextI[id][toStock] = Sid[temp]; } } } } void Update(int day, int id, int nextID, int toStock, double leftCash, int action) { if (leftCash > DImaxcash[day + 1][nextID]) { DImaxcash[day + 1][nextID] = leftCash; DIprevI[day + 1][nextID] = id; DIdeltaS[day + 1][nextID] = toStock; DIaction[day + 1][nextID] = action; } } void DP() { for (int i = 0; i <= TotDay; i++) for (int j = 0; j < IdCnt; j++) DImaxcash[i][j] = -INF; DImaxcash[0][0] = BeginMoney; for (int day = 0; day <= TotDay; day++) for (int curID = 0; curID < IdCnt; curID++) { if (DImaxcash[day][curID] == -INF) continue; for (int toStock = 0; toStock < TotStock; toStock++) Update(day, curID, curID, 0, DImaxcash[day][curID], 0); for (int toStock = 0; toStock < TotStock; toStock++) { if (ISbuynextI[curID][toStock] != -1 && DImaxcash[day][curID] >= Stocks[toStock].dailyPrice[day] * Stocks[toStock].eachLot - 0.001) { double leftCash = DImaxcash[day][curID] - Stocks[toStock].dailyPrice[day] * Stocks[toStock].eachLot; Update(day, curID, ISbuynextI[curID][toStock], toStock, leftCash, 1); } if (ISsellnextI[curID][toStock] != -1 && GetState(State[curID], toStock) > 0) { double leftCash = DImaxcash[day][curID] + Stocks[toStock].dailyPrice[day] * Stocks[toStock].eachLot; Update(day, curID, ISsellnextI[curID][toStock], toStock, leftCash, 2); } } } } void print(int day, int id) { if (day == 0) return; print(day - 1, DIprevI[day][id]); if (DIaction[day][id] == 0) printf("HOLD "); else printf("%s %s ", Ans[DIaction[day][id]], Stocks[DIdeltaS[day][id]].name); } int main() { //TestBinary(); freopen("c:\noi\source\input.txt", "r", stdin); bool isFirst = true; while (~scanf("%lf%d%d%d", &BeginMoney, &TotDay, &TotStock, &LotLimit)) { Reset(); for (int i = 0; i < TotStock; i++) { scanf("%s%d%d", &Stocks[i].name, &Stocks[i].eachLot, &Stocks[i].totLotCnt); for (int j = 0; j < TotDay; j++) scanf("%lf", &Stocks[i].dailyPrice[j]); } int temp = 0; InitState(0, temp, 0); SetGraph(); DP(); if (!isFirst) printf(" "); isFirst = false; printf("%.2f ", DImaxcash[TotDay][0]); print(TotDay, 0); } return 0; }