请你设计并实现一个满足 LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。
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key
已经存在,则变更其数据值value
;如果不存在,则向缓存中插入该组key-value
。如果插入操作导致关键字数量超过capacity
,则应该 逐出 最久未使用的关键字。
函数 get
和 put
必须以 O(1)
的平均时间复杂度运行。
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
官方题解:
哈希表 + 双向链表
详见:
作者:力扣官方题解
链接:https://leetcode.cn/problems/lru-cache/solutions/259678/lruhuan-cun-ji-zhi-by-leetcode-solution/
来源:力扣(LeetCode)
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代码:
struct DLinkedNode{int key,value;DLinkedNode * prev;DLinkedNode * next;DLinkedNode(): key(0),value(0),prev(nullptr),next(nullptr){};DLinkedNode(int _key,int _value):key(_key),value(_value),prev(nullptr),next(nullptr){};
};class LRUCache {
private:unordered_map<int,DLinkedNode*> cache;DLinkedNode * head;DLinkedNode * tail;int size;int capacity;public:LRUCache(int _capacity):capacity(_capacity),size(0){head = new DLinkedNode;tail = new DLinkedNode;head->next = tail;tail->prev = head;}int get(int key) {if (!cache.count(key)){return -1;}DLinkedNode * node = cache[key];moveToHead(node);return node->value;}void put(int key, int value) {if(!cache.count(key)){DLinkedNode * node = new DLinkedNode(key,value);cache[key] = node;addToHead(node);++size;if (size > capacity){DLinkedNode * removed = removeTail();cache.erase(removed->key);delete removed;--size;}}else{DLinkedNode * node = cache[key];node -> value = value;moveToHead(node);}}void addToHead(DLinkedNode * node){node -> prev = head;node->next = head->next;head->next->prev = node;head->next = node;}void removeNode(DLinkedNode * node){node->prev->next = node->next;node->next->prev = node->prev;}void moveToHead(DLinkedNode * node){removeNode(node);addToHead(node);}DLinkedNode * removeTail(){DLinkedNode * node = tail->prev;removeNode(node);return node;}
};/*** 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);*/