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LRU缓存机制

时间:2019-11-23 22:22:53      阅读:99      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:一个   fir   cal   容量   操作   返回   lse   缓存   插入   

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:

  只有链表才可以实现插入和删除操作在O(1)时间复杂度内完成,所以存储内容要用链表实现

  实现O(1)时间复杂度内访问可以用unordered_map和vector,但是vector不是关联式容器,无法进行key和list关联,所以用unordered_map

class LRUCache {
private:
    int capacity;
    list<pair<int,int>> ls;//只有链表才能实现插入和删除时间复杂度O(1)——实现存储功能
    unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator> hash;//哈希表实现,实现查找时间时间复杂度O(1)——实现查找功能

public:
    LRUCache(int _capacity):capacity(_capacity){}
    
    int get(int key) 
    {
        if(hash.find(key)==hash.end())
            return -1;
        
        //访问过后,要放到链表头部
        int val=hash[key]->second;//取出list中的val
        ls.erase(hash[key]);//删除链表中的源节点
        ls.push_front({key,val});//刚访问过的要放到链表头
        hash[key]=ls.begin();//更新hash表
        return val;
    }
    
    void put(int key, int value)
    {
        if(hash.find(key)!=hash.end())//在放入LRU前该值若存在,在hash和ls中删除相应的记录
        {
            ls.erase(hash[key]);
            hash.erase(key);
        }
        else if(hash.size()>=capacity)//若容量已经到达上限,在hash和ls中删除最近最久没有访问的记录
        {
            hash.erase(ls.back().first);
            ls.pop_back();
        }

        ls.push_front({key,value});
        hash[key]=ls.begin();

        return ;
    }
};

/**
 * 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);
 */

 

LRU缓存机制

标签:一个   fir   cal   容量   操作   返回   lse   缓存   插入   

原文地址:https://www.cnblogs.com/tianzeng/p/11919787.html

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