LRU Cache

news2024/11/15 1:58:08

前言

哈喽,各位小伙伴大家好,本章内容为大家介绍计算机当中为了提高数据相互传输时的效率而引进的一种重要设计结构叫做LRU Cache,下面将为大家详细介绍什么是LRU Cache,以及它是如何是实现的,如何提升效率的。

1.什么是LRU Cache?

LRU是Least Recently Used的缩写,意思是最近最少使用,它是一种Cache替换算法。 什么是
Cache?狭义的Cache指的是位于CPU和主存间的快速RAM, 通常它不像系统主存那样使DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术。 广义上的Cache指的是位于速度相差较大的两种硬件之间, 用于协调两者数据传输速度差异的结构。除了CPU与主存之间有Cache, 内存与硬盘之间也有Cache,乃至在硬盘与网络之间也有某种意义上的Cache── 称为Internet临时文件夹或网络内容缓存等。

Cache的容量有限,因此当Cache的容量用完后,而又有新的内容需要添加进来时, 就需要挑选
并舍弃原有的部分内容,从而腾出空间来放新内容。LRU Cache 的替换原则就是将最近最少使用
的内容替换掉。
其实,LRU译成最久未使用会更形象, 因为该算法每次替换掉的就是一段时间内
最久没有使用过的内容。 

2.LRU Cache的实现

下面将通过leetcode上的一道设计LRU Cache的oj题讲解如何实现LRU Cache:

LRU Cache

题目要求:

 题目解析:
1.初始化容量大小为capacity
2.get:根据关键字key获取value值
3.put:
a.key存在,则修改value
b.key不存在,插入key-value结点
c.插入结点关键字超过capacity就移除最久未使用的关键字

要求:get和put必须以O(1)的平均时间复杂度运行

要保持高效实现O(1)的put和get,那么使用双向链表和哈希表的搭配是最高效和经典的。使用双向链表是因为双向链表可以实现任意位置O(1)的插入和删除,使用哈希表是因为哈希表的增删查改也是O(1)。

 代码实现:

class LRUCache {
public:
    LRUCache(int capacity) 
        :_capacity(capacity)
    {}
    
    int get(int key) {
        unordered_map<int,Liter>::iterator it = _hashMap.find(key);
        if(it != _hashMap.end())
        {
            //更新key位置对应的位置
            //splice:转移结点
            _LRUList.splice(_LRUList.begin(),_LRUList,it->second);
            return it->second->second; 
        }
        return -1;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        unordered_map<int,Liter>::iterator it = _hashMap.find(key);
        if(it == _hashMap.end())
        {
            //数据满了,先删除尾部的数据:
            if(_capacity == _hashMap.size())
            {
                pair<int,int> back = _LRUList.back();
                _hashMap.erase(back.first);
                _LRUList.pop_back();
            }
            _LRUList.push_front(make_pair(key,value));
            _hashMap[key] = _LRUList.begin();
        }
        else
        {
            it->second->second = value;
            _LRUList.splice(_LRUList.begin(),_LRUList,it->second);
        }
    }
private:
    typedef list<pair<int,int>>::iterator Liter;
    //保证查找和插入时O(1),second保存迭代器保证更新也是O(1)
    unordered_map<int,Liter> _hashMap;
    //假设尾部数据是最近最少用,修改的时候数据插入到头部
    list<pair<int,int>> _LRUList;
    size_t _capacity;
};

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/564601.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

卷起来了?2023这三个项目直接让你原地起飞!

理论自学谁不会&#xff0c;理论知识跟实战项目实践相结合才是大问题&#xff1f; 还在发愁没有项目练手&#xff1f;还在发愁简历中的项目生搬硬凑&#xff1f;还在担心自己没实操过项目被面试官直接K.O? 这三个实战项目让你快人一步&#xff0c;总有一个适合你的&#xff…

数慧时空20年磨一剑:推出智能遥感云平台DIEY,自然资源多模态大模型“长城”,为地理信息产业提速

作者 | 伍杏玲 出品 | CSDN 据中国地理信息产业发展报告公布的数据&#xff0c;截至2020年末&#xff0c;行业从业单位13.8万家&#xff0c;从业人数336.6万&#xff0c;到2021年末&#xff0c;从业单位增加到16.4万家&#xff0c;从业人数增加到398万&#xff0c;产业规模越…

软件测试的未来?为什么越来越多的公司选择模糊测试

背景&#xff1a;近年来&#xff0c;随着信息技术的发展&#xff0c;各种新型自动化测试技术如雨后春笋般出现。其中&#xff0c;模糊测试&#xff08;fuzz testing&#xff09;技术开始受到行业关注&#xff0c;它尤其适用于发现未知的、隐蔽性较强的底层缺陷。这里&#xff0…

Eclipse MAT分析内存案例

前言 本文记录一次使用Eclipse MAT排查内存问题的案例&#xff0c;缘由是线上某服务OOM&#xff0c;排查得知jvm old区占满&#xff0c;但是gc了还是无法释放 实战 首先在线上服务器排查发现某应用占用了大量的内存&#xff0c;由一个ConcurrentHashMap对象造成的&#xff0…

【ArcGIS Pro二次开发】(31):ArcGIS Pro中的多线程

ArcGIS Pro与旧的ArcGIS桌面应用程序的显著不同之处在于&#xff0c;它采用多线程架构&#xff0c;可以有效的发挥多核CPU的优势。这使得二次开发工具的性能变得更好&#xff0c;但也对开发工作带来了更多的难点和挑战。 一、多线程需要注意的问题 一般情况下&#xff0c;为了…

尚硅谷MyBatis-Plus笔记001【简介、入门案例、基本CRUD】

视频地址&#xff1a;【尚硅谷】MyBatisPlus教程&#xff08;一套玩转mybatis-plus&#xff09;_哔哩哔哩_bilibili 尚硅谷MyBatis-Plus笔记01【简介、入门案例、基本CRUD】 尚硅谷MyBatis-Plus笔记02【】 尚硅谷MyBatis-Plus笔记03【】 尚硅谷MyBatis-Plus笔记04【】 尚硅谷…

非暴力沟通--日常沟通的技巧与实践

这篇文章是我在公司团队内部做的分享的演讲稿 开场白 大家好&#xff0c;我今天要分享的主题是非暴力沟通–日常沟通的技巧与实践。 介绍非暴力沟通这本书 分享这个主题的原因是我最近看了一本书&#xff0c;叫做《非暴力沟通》&#xff0c;这本书是美国一个叫做马歇尔卢森堡…

MFC CListCtrl 显示图片

MFC CListCtrl 显示图片 MFC CListCtrl 显示图片PreCreateWindow中设置风格没有起作用在OnCreate中设置CListCtrl的风格最合适在OnInitialUpdate中添加数据最合适需要设置CImageList&#xff0c;资源是我自己搞的一个图片资源ps:参考链接 MFC CListCtrl 显示图片 在使用MFC的C…

Codeforces Round 764 (Div. 3)

比赛链接 Codeforces Round 764 A. Plus One on the SubsetB. Make APC. Division by Two and PermutationD. Palindromes ColoringE. Masha-forgetful A. Plus One on the Subset Example input 3 6 3 4 2 4 1 2 3 1000 1002 998 2 12 11output 3 4 1题意&#xff1a; 你可…

怎么学习机械学习相关的技术?

学习机器学习相关技术的过程可以分为以下几个步骤&#xff1a; 掌握基本数学和统计知识&#xff1a; 机器学习建立在数学和统计学的基础上&#xff0c;了解线性代数、概率论、统计学等基本概念和方法对于理解机器学习算法至关重要。 学习编程和数据处理&#xff1a; 掌握一门…

kafka基础介绍

目录 前言&#xff1a; 一:kafka架构 1.kafka基础架构 2、kafka多副本架构 二、kafka基础概念 1、produce 2. Consumer 3、Broker ​ 4、Topic 5、Partition 6、Replicas 7、Offset 8、 AR 9、 ISR 10、OSR 11、HW 12、LEO 13、Lag 三、kafka特性 四、kafka…

总结加载Shellcode的各种方式

1.内联汇编加载 使用内联汇编只能加载32位程序的ShellCode&#xff0c;因为64位程序不支持写内联汇编 #pragma comment(linker, "/section:.data,RWE") //将data段的内存设置成可读可写可执行 #include <Windows.h>//ShellCode部分 unsigned char buf[] &qu…

FreeRTOS-任务通知详解

✅作者简介&#xff1a;嵌入式入坑者&#xff0c;与大家一起加油&#xff0c;希望文章能够帮助各位&#xff01;&#xff01;&#xff01;&#xff01; &#x1f4c3;个人主页&#xff1a;rivencode的个人主页 &#x1f525;系列专栏&#xff1a;玩转FreeRTOS &#x1f4ac;保持…

Spring Security入门

1. Spring Security 简介 Spring Security 是一个高度可定制的身份验证和访问控制框架&#xff0c;它基于 Spring 框架&#xff0c;并可与 Spring 全家桶无缝集成。该框架可以精确控制用户对应用程序的访问&#xff0c;控制用户的角色和权限等。 Spring Security 最早是由 Be…

C Primer Plus第三章编程练习答案

学完C语言之后&#xff0c;我就去阅读《C Primer Plus》这本经典的C语言书籍&#xff0c;对每一章的编程练习题都做了相关的解答&#xff0c;仅仅代表着我个人的解答思路&#xff0c;如有错误&#xff0c;请各位大佬帮忙点出&#xff01; 1.通过试验&#xff08;即编写带有此类…

第三节 HLMSEditor场景编辑器的编译

本节注意介绍下HLMSEditor场景编辑器的源码编译使用 一 安装依赖的资源 使用编译器为VS2019 X64&#xff0c;操作系统为WIN10&#xff0c;Ogre2.1&#xff0c;HLMSEditor 注意&#xff1a;为什么不用Ogre2.3?因为HLMSEditor版本为0.5.5&#xff0c;很久没有更新了&#xff0…

【Linux进阶之路】yum与vim操作

文章目录 前言一.yum——Linux的应用商店介绍基本使用① yum源②安装数据传输软件1.将Linux的文件传输到Windows平台上2.将Windows的文件传到Linux系统上 ③删除数据传输软件⑥查看安装包版本⑤练习安装与卸载小火车安装与卸载牛会说话 二.vim —— 一款优雅的编辑器①基本模式…

安卓基础巩固(一):工程结构、基本概念、常用布局、基本组件、动画

文章目录 安卓项目结构AndroidMainfest.xmlres资源目录简介 基本概念LayoutR类 Application与ActivityContextIntent数据传递可传递的数据类型intent.putExtra&#xff08;&#xff09;和使用Bundle的区别数据传递大小的限制 通过Intent 过滤器接收隐式 Intent&#xff1a; 单位…

国内免费的Chatgpt网站分享 支持Ai对话绘图

Chatgpt正式进入大众视野&#xff0c;已半年有余&#xff0c;作为一款媲美于百度、谷歌搜索的工具&#xff0c;它已经成为我们工作、生活、学习中不可缺少的左膀右臂&#xff0c;相比于搜索引擎&#xff0c;它寻找答案&#xff0c;不再需要自己在众多模糊不定的结果中寻找自己需…

【生物信息】调控基因组学 (Regulatory Genomics) 和Deep CNN

文章目录 Regulatory GenomicsBiological motivation of Deep CNNMulti-task CNN 来自Manolis Kellis教授&#xff08;MIT计算生物学主任&#xff09;的课《人工智能与机器学习》 主要内容就是调控基因组学和深度卷积网络的结合 由于这部分在我学习的课程中内容很少&#xff0c…