LRU缓存机制

题目描述

来源于 https://leetcode-cn.com/

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。它应该支持以下操作: 获取数据 get 和 写入数据 put

获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中,则获取密钥的值(总是正数),否则返回 -1。
写入数据 put(key, value) - 如果密钥不存在,则写入其数据值。当缓存容量达到上限时,它应该在写入新数据之前删除最近最少使用的数据值,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:

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // 返回  1
cache.put(3, 3);    // 该操作会使得密钥 2 作废
cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4);    // 该操作会使得密钥 1 作废
cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3);       // 返回  3
cache.get(4);       // 返回  4

解法:


class LRUCache {
public:
    LRUCache(int capacity):cap_(capacity){}

    int get(int key) {
        auto it = map_.find(key);
        if(it == map_.end()){
            return -1;
        }
        int value = it->second->second;
        list_.splice(list_.end(), list_, it->second);
        return value;
    }

    void put(int key, int value) {
        auto it = map_.find(key);
        if(it != map_.end()){
            it->second->second = value;
            list_.splice(list_.end(), list_, it->second);
            return;
        }
        if(list_.size() == cap_){
            it = map_.find(list_.front().first);
            map_.erase(it);
            list_.pop_front();
        }
        list_.emplace_back(key, value);
        map_[key] = --list_.end();
    }

private:
    list<pair<int, int>> list_;
    unordered_map<int, list<pair<int, int>>::iterator> map_;
    int cap_;
};