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专栏：c语言之路重点知识整合

【c语言】全部知识点总结

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LRU 是操作系统中的缓存淘汰策略，还有 FIFO、LFU 等淘汰算法

当缓存空间不足时，淘汰掉最近最少使用的数据项
Least Recently Used

通过使用链表维护一个数据项的访问历史来决定哪些数据项应该被淘汰，当访问一个数据项时，将其移到链表的头部，代表最近使用；当需要淘汰数据项时，将链表的尾部开始删除。

为了提高查找数据项的效率，可以使用哈希表用于快速查找数据项在链表中的位置

LeetCode.146.LRU

146. LRU 缓存 - 力扣（LeetCode）
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

Code

class LRUCache {
private:
struct ListNode {int key;int value;ListNode* prev;ListNode* next;ListNode(int k, int v) : key(k), value(v), prev(nullptr), next(nullptr) {}};unordered_map<int,ListNode*>cache;int capacity;ListNode* dummy;//移除节点void remove(ListNode* node){node->prev->next = node->next;node->next->prev = node->prev;}//添加节点void addNode(ListNode* node){node->prev = dummy;node->next = dummy->next;node->prev->next = node;node->next->prev = node;}
public:LRUCache(int capacity):capacity(capacity), dummy(new ListNode(0,0)) {dummy->prev = dummy;dummy->next = dummy;}int get(int key) {if (cache.find(key)!= cache.end()) {ListNode* node = cache[key];remove(node);addNode(node);return node->value;}return -1;}void put(int key, int value) {if (cache.find(key)!= cache.end()) {ListNode* node = cache[key];node->value = value;remove(node);addNode(node);} else {ListNode* newNode = new ListNode(key, value);if (cache.size() >= capacity) {ListNode* removed = dummy->prev;cache.erase(removed->key);remove(removed);delete removed;}addNode(newNode);cache[key] = newNode;}}
};/*** 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);*/

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