【ALGO】Leetcode 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？

解析

使用双链表+哈希表存储

代码

class LRUCache {
    
    
public:
    struct Node{
    
    
        int key, val;
        Node *left;
        Node *right;
        Node(int _key, int _val):key(_key), val(_val), left(nullptr), right(nullptr){
    
    }
    }*L, *R;
    unordered_map<int, Node*> hash; // 哈希表
    int n;

    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;
        auto p = hash[key];
        remove(p);
        // 将该点插入到最左侧
        insert(p);
        return p->val;
    }
    
    void put(int key, int value) {
    
    
        if(hash.count(key)){
    
    
            auto p = hash[key];
            p->val = value;
            remove(p);
            insert(p);
        }else{
    
    
            if(hash.size()==n){
    
    
                auto p = R->left;
                remove(p);
                hash.erase(p->key);
                delete p; // 考虑可能存在内存溢出的情况
            }
            auto p= new Node(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);
 */