LeetCode LRU缓存机制（双向链表、哈希表）

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

思路分析：使用双向链表保存键值对，哈希表将key和键值对在链表中的迭代器关联，方便寻找。插入、寻找操作后需要将本次使用过的节点放到表头，以标记最近使用。（下面的代码是评论区翻阅而来，我只是加上了注释）

class LRUCache {
private:
	struct _node {//节点程序表示
		int _key;
		int _val;
		_node(int k, int v) :_val(v), _key(k) {};
	};
	list<_node> _list;//用于存放节点
	unordered_map<int, list<_node>::iterator>keynode;//将key与节点在list中的迭代器关联
	int _maxsize;//缓存的最大容量
	int _cursize;//缓存现在大小
public:
	LRUCache(int capacity) {
		_maxsize = capacity;
		_cursize = 0;
	}
	//获取key对应的value
	int get(int key) {
		if (_cursize == 0) {
			return -1;
		}
		//如果寻找到了，得将它放置头部，以标记最近使用
		if (keynode.find(key) != keynode.end()) {
			int res = keynode[key]->_val;
			_list.erase(keynode[key]);//在list容器擦除key对应的节点
			_list.push_front(_node(key, res));//将key对应的节点放在list头部
			keynode[key] = _list.begin();//重新标记keynode[key]
			return res;
		}
		return -1;
	}
	//放置key、value
	void put(int key, int value) {
		//如果缓存中含有key，修改value，并且得将它放置头部，以标记最近使用
		if (keynode.find(key) != keynode.end()) {
			_list.push_front(_node(key, value));//将key对应的节点放在list头部
			_list.erase(keynode[key]);//在list容器擦除key对应的节点
			keynode[key] = _list.begin();
			return;
		}
		//否则现行缓存大小增加
		_cursize++;
		if (_cursize <= _maxsize) {//如果大小不超过最大容量
			_list.push_front(_node(key, value));//直接放入list头部，标记最近使用
			keynode[key] = _list.begin();
		}
		else {
			//超过最大值，需要删除表尾（最近没有使用过的
			_list.push_front(_node(key, value));
			int rkey = (--_list.end())->_key;//获取当前list尾部
			keynode.erase(rkey);//擦除关联
			keynode[key] = _list.begin();
			_list.pop_back();//list删除表尾
		}
	}
};
/**
 * 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);
 */