leetcode 面试150之 156.LUR 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)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 getput 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

题目重点:O(1)实现查找和删除

O(1)查找我们可以通过unordered_map底层哈希表来实现

这里我们如果缓存满了还得删除最久未使用关键字 ,所以我们得使用一个O(1)维护的"使用队列",数组我们无法实现O(1)删除,而双向链表能实现O(1)删除,但是无法实现O(1)查询

所以我们这里用到了unordered_map<int,listnode*>映射为listnode*,通过map去实现O(1)查询

而listnode*双向链表实现O(1)插入和删除

起初我并未想到用双向链表而是用deque去维护"使用队列",后者在维护队列无法做到O(1),包超时的

上代码:

cpp 复制代码
class LRUCache {
public:
	struct listnode{
		int key;
		int val;
		listnode* pre;
		listnode* next;
		listnode(int k,int v):key(k),val(v),pre(nullptr),next(nullptr){}
	};
	int max_;                          //最大空间
	listnode* head;                    //头哨兵节点
	listnode* tail;                    //尾哨兵节点
	unordered_map<int,listnode*> dp;   //精华

    //初始化    
    LRUCache(int capacity) 
    {
      max_=capacity;
      head=new listnode(0,0);
	  tail=new listnode(0,0);
	  head->next=tail;
	  tail->pre=head;
    }

    //双向链表头插法 将处理的node节点 使用优先级提高
    void addnode(listnode* node)
    {
        node->next=head->next;
        head->next->pre=node;
        head->next=node;
        node->pre=head;
	}

    //断开node节点 并未delete  
	void remove_node(listnode* node)
	{
		node->pre->next=node->next;
		node->next->pre=node->pre;
	}


    //查询数据
    int get(int key) 
    {
        if(dp.count(key))          //查询成功 提高该节点的"使用队列"优先级
        {
        	remove_node(dp[key]);
        	addnode(dp[key]);
        	return dp[key]->val;
		}
		else return -1;
    }

    //插入数据
    void put(int key, int value) 
    {
        if(dp.count(key))
        {
        	dp[key]->val=value;    //已经存在   更新val后,取走节点后插入头  提高优先级
        	remove_node(dp[key]);
        	addnode(dp[key]);
		}
		
        //key不存在
        else
		{
			if(max_==dp.size())          //空间已满  删除优先级低节点 也就是 tail->pre
            {
				listnode* temp=tail->pre;
				remove_node(temp);
				dp.erase(temp->key);
				delete temp;               //释放内存
			}

            //无论空间是否够 都需要插入这个key节点
			listnode* node=new listnode(key,value); 
			addnode(node);
			dp.insert({key,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);
 */
相关推荐
Yingye Zhu(HPXXZYY)33 分钟前
ICPC 2023 Nanjing R L 题 Elevator
算法
程序员Xu4 小时前
【LeetCode热题100道笔记】二叉树的右视图
笔记·算法·leetcode
笑脸惹桃花4 小时前
50系显卡训练深度学习YOLO等算法报错的解决方法
深度学习·算法·yolo·torch·cuda
阿维的博客日记4 小时前
LeetCode 48 - 旋转图像算法详解(全网最优雅的Java算法
算法·leetcode
GEO_YScsn5 小时前
Rust 的生命周期与借用检查:安全性深度保障的基石
网络·算法
程序员Xu5 小时前
【LeetCode热题100道笔记】二叉搜索树中第 K 小的元素
笔记·算法·leetcode
THMAIL6 小时前
机器学习从入门到精通 - 数据预处理实战秘籍:清洗、转换与特征工程入门
人工智能·python·算法·机器学习·数据挖掘·逻辑回归
Kevinhbr6 小时前
CSP-J/S IS COMING
数据结构·c++·算法
蕓晨6 小时前
set的插入和pair的用法
c++·算法
THMAIL7 小时前
深度学习从入门到精通 - AutoML与神经网络搜索(NAS):自动化模型设计未来
人工智能·python·深度学习·神经网络·算法·机器学习·逻辑回归