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Day 12 146. LRU 缓存机制
146. LRU 缓存机制
题目
运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制 。实现 LRUCache 类：
LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；
如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。
当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？
示例：
输入["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"][[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]输出[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]
解释LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}lRUCache.get(1); // 返回 1lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}lRUCache.get(2); // 返回 -1 (未找到)lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}lRUCache.get(1); // 返回 -1 (未找到)lRUCache.get(3); // 返回 3lRUCache.get(4); // 返回 4
提示：
1 <= capacity <= 30000 <= key <= 100000 <= value <= 10^5最多调用 2 * 10^5 次 get 和 put题目思路
- 本题需要自己实现一个 LRU 缓存机制。结合操作系统中学到的知识以及题目所给条件，实现上应该选用哈希表加双向链表：双向链表需要实现移除、插入、修改等操作，实现起来比较有难度；哈希表可以使用 STL 库中的 unordered_map 实现。
题目代码
代码块
class LRUCache {private: struct Node { int key, value; Node* left ,*right; Node(int _key,int _value) : key(_key), value(_value), left(NULL), right(NULL) {} } *l, *r; //双链表的最左和最右节点，不存贮值。 int n; unordered_map<int, Node*>hash;
public: void remove(Node* p) { p -> right -> left = p -> left; p -> left -> right = p -> right; }
void insert(Node *p) { p -> right = l -> right; p -> left = l; l -> right -> left = p; l -> right = p; }
LRUCache(int capacity) { n = capacity; l = new Node(-1, -1); r = new Node(-1, -1); l -> right = r; r -> left = l; }
int get(int key) { if(hash.count(key) == 0) return -1; //不存在关键字key auto p = hash[key]; remove(p); insert(p); //将当前节点放在双链表的第一位 return p -> value; }
void put(int key, int value) { if(hash.count(key)) //如果key存在，则修改对应的value { auto p = hash[key]; p -> value = value; remove(p); insert(p); } else { if(hash.size() == n) //如果缓存已满，则删除双链表最右侧的节点 { auto p = r -> left; remove(p); hash.erase(p -> key); //更新哈希表 delete p; //释放内存，c++注意内存管理 } auto p = new Node(key, value); //否则，插入(key, value) hash[key] = p; insert(p); } }};
/** * Your LRUCache object will be instantiated and called as such: * LRUCache* obj = new LRUCache(capacity); * int param_1 = obj->get(key); * obj->put(key,value); */复杂度
- 时间复杂度：O(1)，都是常数级复杂度；
- 空间复杂度：O(capacity + 1)。
Day 12 146. LRU 缓存机制
https://chaggle.github.io/posts/2021/09/21/day-12-146-lru-cache/