146. LRU 缓存机制

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？

示例：

输入
[“LRUCache”, “put”, “put”, “get”, “put”, “get”, “put”, “get”, “get”, “get”]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1); // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3); // 返回 3
lRUCache.get(4); // 返回 4

解题思路

基于链表和hashmap实现LRU

1. 每次新增key的时候，如果key已经存在了，就将key移到链表头，并且修改value。如果key不存在，直接将key插入队头。如果已经超出LRU的大小，就删除链表尾部的key
2. 每次get的时候，如果key存在，就将这个key移到链表头，并且返回

代码

type LRUCache struct {capacity inthead *Nodetail *Nodecache map[int]*Node
}
type Node struct {pre *Nodenext *Nodekey intval int
}var c LRUCache
func Constructor(capacity int) LRUCache {c.cache= map[int]*Node{}c.capacity=capacityc.head=&Node{val: -1}c.tail=&Node{val: -1}c.head.next=c.tailc.tail.pre=c.headreturn  c
}func (lru *LRUCache) Get(key int) int {node,ok := c.cache[key]if ok {p,n := node.pre,node.nextp.next=nn.pre=pth:=lru.head.next//插入头节点lru.head.next=nodenode.pre=lru.headnode.next=thth.pre=nodereturn node.val}return -1
}func (lru *LRUCache) Put(key int, value int)  {if lru.Get(key)!=-1 {lru.head.next.val=valuereturn}if lru.capacity==0 {delete(lru.cache,lru.tail.pre.key)tl := lru.tail.pre.pretl.next=lru.taillru.tail.pre=tllru.capacity++}node := &Node{key: key,val:  value,next:  lru.head.next,pre: lru.head,}lru.head.next.pre=nodelru.head.next=nodelru.cache[key]=nodelru.capacity--
}/*** Your LRUCache object will be instantiated and called as such:* obj := Constructor(capacity);* param_1 := obj.Get(key);* obj.Put(key,value);*/