LeetCode 数组专栏:122. 买卖股票的最佳时机 II(Java版)

题目描述: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。
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)。

示例1:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 7
解释: 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 。

示例2:

输入: [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 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。

示例3:

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。

解题思路:假设给定的数组为:[7, 1, 5, 3, 6, 4], 如果我们在图表上绘制给定数组中的数字,我们将会得到:LeetCode 数组专栏:122. 买卖股票的最佳时机 II(Java版)
如果我们分析图表,那么我们的兴趣点是连续的峰和谷。

用数学语言描述为:
LeetCode 数组专栏:122. 买卖股票的最佳时机 II(Java版)

关键是我们需要考虑到紧跟谷的每一个峰值以最大化利润。如果我们试图跳过其中一个峰值来获取更多利润,那么我们最终将失去其中一笔交易中获得的利润,从而导致总利润的降低。

例如,在上述情况下,如果我们跳过 peak_i 和 valley_j,试图通过考虑差异较大的点以获取更多的利润,获得的净利润总是会小与包含它们而获得的静利润,因为 C 总是小于 A+B。

class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices) {
        int i = 0;
        int valley = prices[0];
        int peak = prices[0];
        int maxprofit = 0;
        while (i < prices.length - 1) {
            while (i < prices.length - 1 && prices[i] >= prices[i + 1])
                i++;
            valley = prices[i];
            while (i < prices.length - 1 && prices[i] <= prices[i + 1])
                i++;
            peak = prices[i];
            maxprofit += peak - valley;
        }
        return maxprofit;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度:O(n)。遍历一次。

空间复杂度:O(1)。需要常量的空间。