LeetCode算法题:买卖股票的最佳时机---python

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 1:

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。

示例 2:

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。
算法思路:动态规划算法(递归、非递归),暴力求解法,具体思路见下图:
在这里插入图片描述单独编写了一个动态规划递归方式的demo:

arr = [7,6,4,3,1]
def rec_opt(arr, i):
    if i == 0:
        return 0
    elif i == 1 and arr[1] >= arr[0]:
        return arr[1] - arr[0]
    elif i == 1 and arr[1] < arr[0]:
        return 0
    else:
        A = arr[i] - min(arr[:i])
        B = rec_opt(arr, i-1)
        return max(A, B)

rec_opt(arr, len(arr)-1)
返回:0

LeetCode题中实现的代码:

class Solution(object):
    def maxProfit(self, prices):
        """
        :type prices: List[int]
        :rtype: int
        """
        # 动态规划算法,递归,超出时间限制
        # def rec_opt(arr, i):
        #     if i == 0:
        #         return 0
        #     elif i == 1 and arr[i] >= arr[i-1]:
        #         return arr[i] - arr[i-1]
        #     elif i == 1 and arr[i] < arr[i-1]:
        #         return 0
        #     else:
        #         A = arr[i] - min(arr[:i])
        #         B = rec_opt(arr, i-1)
        #         return max(A, B)
        
        # 动态规划算法,非递归
        min_p, max_p = float("inf"), 0
        for i in range(len(prices)):
            min_p = min(min_p, prices[i])
            max_p = max(max_p, prices[i] - min_p)
        return max_p
    
        # # 暴力求解,找出两个之间的最大差值,但是超出时间限制
        # maxprofit = 0
        # for i in range(len(prices)):
        #     for j in range(i+1, len(prices)):
        #         profit = prices[j] - prices[i]
        #         if profit > maxprofit:
        #             maxprofit = profit
        # return maxprofit

动态规划的算法主要思路是:将一个大的最优问题转化为多个最优子问题,如上题中的最大收益问题,求前5天(总共5天的话)的最大收益,可以转换为前4天的最大收益–>前3天的最大收益–>前2两天的最大收益…这是一种递归的方式,由f(5)–>f(4)–>f(3)–>f(2)–>f(1)–>f(0),然后由f(0)返过来作用前面的,思路很简单,但是太费时间,非递归的方式是,先求f(0)记录最大收益,再求f(1)并与f(0)比较,记录最大值,一次遍历即可完成。

动态规划的算法非常有趣,在求最优问题上非常方便,推荐大家看一下这个视频入门:动态规划(第二讲)

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