AcWing 1057. 股票买卖 IV 【 动态规划DP :状态机模型 】 题解

1.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,你最多可以完成 k 笔交易。

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)。一次买入卖出合为一笔交易。

输入格式
第一行包含整数 N 和 k,表示数组的长度以及你可以完成的最大交易数量。

第二行包含 N 个不超过 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,
1≤k≤100
输入样例1:
3 2
2 4 1
输出样例1:
2
输入样例2:
6 2
3 2 6 5 0 3
输出样例2:
7
样例解释
样例1:在第 1 天 (股票价格 = 2) 的时候买入,在第 2 天 (股票价格 = 4) 的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 4-2 = 2 。

样例2:在第 2 天 (股票价格 = 2) 的时候买入,在第 3 天 (股票价格 = 6) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-2 = 4 。随后,在第 5 天 (股票价格 = 0) 的时候买入,在第 6 天 (股票价格 = 3) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 3-0 = 3 。共计利润 4+3 = 7.

2.思路

动态规划:状态机模型
状态表示:
f[i, j, 0]表示前i个股票,已经进行完j次交易,且手中没有买入时的最大收益;
f[i, j, 1]表示前i个股票,已经进行完j - 1次交易,且已经买入第j个股票但还没卖出时的最大收益;
状态计算:
f[i][j][0]=max(f[i-1][j][0],f[i-1][j][1]+w[i])
f[i][j][1]=max(f[i-1][j][1],f[i-1][j-1][0]-w[i]);
图解过程:
(1) 在这里插入图片描述

(2)在这里插入图片描述

3.代码

/*
f[i, j, 0]表示前i个股票,已经进行完j次交易,且手中没有买入时的最大收益;
f[i, j, 1]表示前i个股票,已经进行完j - 1次交易,且已经买入第j个股票但还没卖出时的
最大收益;
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=1e5+10,INF=0x3f3f3f3f;
int f[N][110][2];
int w[N];
int main()
{
    
    
    int n,m;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&w[i]);
    memset(f,-0x3f,sizeof f);
    for(int i=0;i<=n;i++) f[i][0][0]=0;//f[i][j=0][0]
    // 如果进行0次交易的话,收益为0
    // f[i][j=0][1]  0次交易,手中还有股票为非法状态,初始化为 -INF
    // (此操作已经包含在了memset()中了)
    for(int i=1;i<=n;i++ )
      for(int j=1;j<=m;j++)
      {
    
    
          f[i][j][0]=max(f[i-1][j][0],f[i-1][j][1]+w[i]);
          f[i][j][1]=max(f[i-1][j][1],f[i-1][j-1][0]-w[i]);
      }
    int res=0;
    for(int i=1;i<=m;i++) res=max(res,f[n][i][0]);
    //最大收益的状态一定是将最后手中的股票卖出
    printf("%d\n",res);
    return 0;
}

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