秋逸

又是一道DP题!

题目

给定一个长度为 N 的数组,数组中的第 i 个数字表示一个给定股票在第 i 天的价格。

设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。

注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。

输入格式 第一行包含整数 N,表示数组长度。

第二行包含 N 个不大于 10000 的正整数,表示完整的数组。

输出格式 输出一个整数,表示最大利润。 数据范围

1≤N≤105

输入样例1:

6
7 1 5 3 6 4

输出样例1:

7

输入样例2:

5
1 2 3 4 5

输出样例2:

4

输入样例3:

5
7 6 4 3 1

输出样例3:

0

样例解释 样例1:在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。共得利润 4+3 = 7。

样例2:在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。

样例3:在这种情况下, 不进行任何交易, 所以最大利润为 0。

解析1

分析1

分析2

一共只22有种状态:

1. 当前处于未持股状态0:

对应可以进行的转换:
0->0 (不买入,继续观望,那么就什么都不发生)
0->1 (买入股票,那么收益就要减去当前市场的股票价格)

2. 当前处于持股状态1:

对应可以进行的转换:
1->1 (不卖出,继续观望,那么就什么都不发生)
1->0 (卖出股票,那么收益就要加上当前市场的股票价格)

代码

#include <iostream>
using namespace std;

int f[100005][2];
int a[100005];

int main()
{
    int n;
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        cin>>a[i];
    }
    f[0][1]=- 0x3f3f3f3f;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        f[i][0]=max(f[i-1][0],f[i-1][1]+a[i]);
        f[i][1]=max(f[i-1][1],f[i-1][0]-a[i]);
    }
    cout<<f[n][0];
}

解法二

用贪心算法做! 纵然,我们可以用DP搜索出所有的方案数,但是通过观察,我们可以发现本题最优解方案存在一定的性质。

测试样例的折线图形式(绿色标出下降,红色标出上升):

折线图

考虑一种方案,在每次上升的前一天购入股票,并在上升后的当天卖出的方案

if (w[i] > w[i - 1])
    res += w[i] - w[i - 1];

接下来证明该贪心思路得出的方案即是最优解。

(1)证明贪心解 ≤≤ 最优解: 由于贪心解都是取区间长度为 11 的解,因此假设存在于最优解中的某个区间 [i,j][i,j] 的长度 >1>1 那么会出现一下三种情况: 三种情形 对应三种情形:最优解选取的区间最终点位于上方、下方、相等。

对于情形一:显然 最优解 << 贪心解 对于情形二:显然 最优解 << 贪心解 对于情形三:毫无疑问,这就是存在于贪心解中的情形,因此 贪心解 == 最优解

得证

(2)证明贪心解 ≥≥ 最优解: 这部分无需证明,因为贪心解即是合法解,所以他的方案必定大于等于最优解

代码

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10, INF = 0x3f3f3f3f;
int n;
int w[N];

int main() {
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 1; i <= n; ++i) scanf("%d", &w[i]);

    int res = 0;
    for (int i = 2; i <= n + 1; ++i) {
        if (w[i] - w[i - 1] > 0) res += w[i] - w[i - 1];
    }
    printf("%d\n", res);
    return 0;
}
股票买卖II-动态规划
: 杨秋逸
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