手撕LRU缓存

news2024/11/17 0:00:26

请你设计并实现一个满足  LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。

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 key 已经存在,则变更其数据值 value ;如果不存在,则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ,则应该 逐出 最久未使用的关键字。

函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

要求复杂度达到O1,用哈希和双向链表

get方法,先看key存在不,不存在返回-1;存在了把他放到头部,返回结果

put方法,先看key存在不,存在,修改key对应的value,把key放到头部,这一步直接调get方便;如果不存在,看缓存满了没,满了就删除一直没用的,因此每次我们都把新用的放在了头部,因此没用的肯定就是最后一个,所以就删掉最后一个,把要新添加的加在头部

掌握list的splice方法

void splice (iterator position, list& x, iterator i);

简单来说就是把x这个listi处元素插入到position的位置 

下面是手撕代码:直接用了list,你也可以自己写一个双链表

class LRUCache {
    //双链表和哈希实现o1的插入删除查找
    //list和unordered_map底层是哈希表操作是o1
    //list记录kv,map映射k和list迭代器实习o1的访问list元素
public:
    int size;
    list<pair<int,int>>li;
    unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator>map;
    LRUCache(int capacity):size(capacity) {
    }
    
    int get(int key) {
        if(map.find(key)==map.end())return -1;//没找到key
        else//key存在,把他放到头部,返回
        {
           /* auto it=*map[key];
            li.erase(map[key]);
            li.push_front(it);
            map[key]=li.begin();*///要知道list的splice,不然就得这么写,效率也不高
            li.splice(li.begin(),li,map[key]);
            return map[key]->second;
        }
    }
    
    void put(int key, int value) {
        if(get(key)!=-1){//key存在,因为调用了get,顺便也把他放到了头部
            map[key]->second=value;//只用修改map的信息就行
        }
        else{//key不存在
            if(size==li.size())//缓存满了,要删除不用的
            {
                map.erase(li.back().first);
                li.pop_back();
            }
            li.push_front({key,value}); //添加新的key
            map[key]=li.begin();
        }

    }
};

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