Every day a Leetcode
题目来源:146. LRU 缓存
解法1:哈希表 + 链表
代码:
c
/*
* @lc app=leetcode.cn id=146 lang=cpp
*
* [146] LRU 缓存
*/
// @lc code=start
class LRUCache
{
private:
unordered_map<int, list<pair<int, int>>::iterator> hash;
// 链表的链接顺序即为最近使用的新旧顺序,最新的信息在链表头节点
list<pair<int, int>> cache;
int size;
public:
LRUCache(int capacity) : size(capacity) {}
int get(int key)
{
auto it = hash.find(key);
if (it == hash.end())
return -1;
// 将 it->second 从 cache 剪切到 cache 的开头
cache.splice(cache.begin(), cache, it->second);
return it->second->second;
}
void put(int key, int value)
{
auto it = hash.find(key);
// 如果关键字 key 已经存在
if (it != hash.end())
{
// 变更其数据值 value
it->second->second = value;
// 将 it->second 从 cache 剪切到 cache 的开头
cache.splice(cache.begin(), cache, it->second);
return;
}
// 向缓存中插入该组 key-value
cache.insert(cache.begin(), make_pair(key, value));
hash[key] = cache.begin();
// 如果插入操作导致关键字数量超过 capacity
if (cache.size() > size)
{
// 逐出最久未使用的关键字
hash.erase(cache.back().first);
cache.pop_back();
}
}
};
/**
* 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);
*/
// @lc code=end
结果:
复杂度分析:
时间复杂度:O(1)。
空间复杂度:O(n),其中 n 是节点个数。
解法2:哈希表 + 自定义双向链表
代码:
c
// 哈希表 + 自定义双向链表
class Node
{
public:
int key, value;
Node *prev, *next;
Node(int k = 0, int v = 0) : key(k), value(v) {}
};
class LRUCache
{
private:
int capacity;
Node *dummy; // 哨兵节点
unordered_map<int, Node *> key_to_node;
// 删除一个节点(抽出一本书)
void remove(Node *x)
{
x->prev->next = x->next;
x->next->prev = x->prev;
}
// 在链表头添加一个节点(把一本书放在最上面)
void push_front(Node *x)
{
x->prev = dummy;
x->next = dummy->next;
x->prev->next = x;
x->next->prev = x;
}
Node *get_node(int key)
{
auto it = key_to_node.find(key);
if (it == key_to_node.end()) // 没有这本书
return nullptr;
auto node = it->second; // 有这本书
remove(node); // 把这本书抽出来
push_front(node); // 放在最上面
return node;
}
public:
LRUCache(int capacity) : capacity(capacity), dummy(new Node())
{
dummy->prev = dummy;
dummy->next = dummy;
}
int get(int key)
{
auto node = get_node(key);
return node ? node->value : -1;
}
void put(int key, int value)
{
auto node = get_node(key);
if (node)
{ // 有这本书
node->value = value; // 更新 value
return;
}
key_to_node[key] = node = new Node(key, value); // 新书
push_front(node); // 放在最上面
if (key_to_node.size() > capacity)
{ // 书太多了
auto back_node = dummy->prev;
key_to_node.erase(back_node->key);
remove(back_node); // 去掉最后一本书
delete back_node; // 释放内存
}
}
};
结果:
复杂度分析:
时间复杂度:O(1)。
空间复杂度:O(n),其中 n 是节点个数。