力扣---***********LRU 缓存***********

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：

复制代码

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：

cpp 复制代码

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);
 */