Leetcode146. LRU 缓存

Every day a Leetcode

题目来源:146. LRU 缓存

解法1:哈希表 + 链表

代码:

c 复制代码
/*
 * @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 复制代码
// 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。

相关推荐
cpp_25015 分钟前
P10570 [JRKSJ R8] 网球
数据结构·c++·算法·题解
cpp_250111 分钟前
P8377 [PFOI Round1] 暴龙的火锅
数据结构·c++·算法·题解·洛谷
程序员老舅32 分钟前
C++高并发精髓:无锁队列深度解析
linux·c++·内存管理·c/c++·原子操作·无锁队列
TracyCoder12339 分钟前
LeetCode Hot100(26/100)——24. 两两交换链表中的节点
leetcode·链表
划破黑暗的第一缕曙光44 分钟前
[C++]:2.类和对象(上)
c++·类和对象
墨雪不会编程1 小时前
C++之【深入理解Vector】三部曲最终章
开发语言·c++
cpp_25011 小时前
P9586 「MXOI Round 2」游戏
数据结构·c++·算法·题解·洛谷
kyle~1 小时前
ROS2---QoS策略
c++·机器人·ros2
爱吃生蚝的于勒1 小时前
【Linux】进程信号之捕捉(三)
linux·运维·服务器·c语言·数据结构·c++·学习
惊讶的猫1 小时前
redis分片集群
数据库·redis·缓存·分片集群·海量数据存储·高并发写