哈喽各位,我是前端小L。
欢迎来到贪心算法专题第四篇! 力扣上关于“买卖股票”的题目有一整个系列(共 6 道)。其中,第 II 题是最适合用贪心算法解决的。
规则是:你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票),但你手里最多只能持有一支股票(再次购买前必须卖出之前的)。
力扣 122. 买卖股票的最佳时机 II
https://leetcode.cn/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-ii/
题目分析:
输入:价格数组
prices。目标:通过多次买卖,获得最大利润。
例子:
[7, 1, 5, 3, 6, 4]在第 2 天(价格1)买入,第 3 天(价格5)卖出,赚
4。在第 4 天(价格3)买入,第 5 天(价格6)卖出,赚
3。总利润:
4 + 3 = 7。
核心思维:利润分解
大家可能会想:我是不是要找到一个局部的最低点买入,然后再找一个局部的最高点卖出? 比如1 -> 5,我是不是应该持有 4 天?
贪心思维的魔法:我们可以把“长线的利润”分解为“每天的利润”。 假如第 0 天买,第 3 天卖,价格是prices[0]和prices[3]。 利润 =prices[3] - prices[0]。 数学上,它等价于:prices[3] - prices[0] = (prices[3] - prices[2]) + (prices[2] - prices[1]) + (prices[1] - prices[0])
这意味着:“第 0 天买、第 3 天卖”的利润,等同于“第 0 天买第 1 天卖” + “第 1 天买第 2 天卖” + “第 2 天买第 3 天卖”的总和。
贪心策略:我们只需要遍历数组,计算每一天相对于前一天的差值:
如果差值是正数(今天涨了):收下这个利润!(就当昨天买今天卖了)。
如果差值是负数(今天跌了):不要!(我就当没操作)。
我们不需要考虑什么时候卖出,我们只需要把所有的正利润片段收集起来,就是全局最大利润!
算法流程
初始化:
result = 0。遍历数组:从第 1 天开始(下标 1)一直到最后。
计算差值:
diff = prices[i] - prices[i-1]。贪心收集:
if (diff > 0):result += diff。
返回
result。
代码实现 (C++)
C++
#include <vector> using namespace std; class Solution { public: int maxProfit(vector<int>& prices) { int result = 0; // 从第二天开始遍历 for (int i = 1; i < prices.size(); i++) { // 今天的利润 = 今天的价格 - 昨天的价格 int dailyProfit = prices[i] - prices[i-1]; // 贪心策略:只收集正利润 // 只要涨了,我就赚这笔钱;如果跌了,我就不参与 if (dailyProfit > 0) { result += dailyProfit; } } return result; } };深度辨析:为什么能这么做?
有人会问:“如果我昨天买了,今天涨了,我卖了。但明天又涨了,我手里没股票了怎么办?”
别忘了题目规则:当天卖出后,可以当天立刻买入!
比如
1 -> 5 -> 10。贪心做法:
第一段
1 -> 5,赚 4。卖出。第二段
5 -> 10,赚 5。买入再卖出。总赚:
4 + 5 = 9。
长线做法:
1买,10卖。总赚:10 - 1 = 9。
结果是一样的! 所以,这种“收集所有正向坡度”的策略,在没有交易手续费、没有交易次数限制的情况下,是绝对的最优解。
深度复杂度分析
时间复杂度:O(N)
只需要遍历一次数组。
空间复杂度:O(1)
只要一个变量。
总结:化繁为简的智慧
这道题展示了贪心算法通过**“数学等价转换”简化问题的能力。 我们将一个需要寻找波峰波谷的复杂决策问题,简化成了一个简单的加法问题**。
只要
p[i] > p[i-1],就加!就这么简单。
下一题预告: 如果我们不是在炒股,而是在玩**“跳跃游戏”。 给你一个数组,每个格子里的数字代表你能向右跳的最大步数**。请问你能否跳到终点? 这道题的贪心策略不再是累加收益,而是维护一个**“最大覆盖范围”**。只要终点在我的覆盖范围内,我就赢了!
下期见!