链表OJ（十六）146. 模拟LRU 缓存双向链表+哈希

146. 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

cpp 复制代码

struct Node {
    Node* next;            出错点1：把指针定义成了 int*
    Node* pre;
    int key;
    int value;
    Node(int k = 0, int v = 0) {
        key = k;
        value = v;
        next = nullptr;
        pre = nullptr;
    }
};

class LRUCache {
private:
    int capacity;
    Node* dummy = new Node();
    unordered_map<int, Node*> hash_node;

    // 在链表中寻找结点
    Node* Find_Node(int key) {
        if (hash_node.find(key) != hash_node.end()) {
            return hash_node[key];
        } else
            return dummy;
    }

    // 将该cur元素移动至末尾
    void Get_back(Node* cur) 
    {
        cur->pre = dummy->pre;
        dummy->pre->next = cur;
        dummy->pre = cur;
        cur->next = dummy;    
                                            出错点2：忘记给哈希表中进行处理
        // 插入元素的时候也要给哈希表中进行插入    
        hash_node.insert(pair<int, Node*> (cur->key, cur));
    }

    void Delete_Node(Node* cur)
    {
        cur->next->pre = cur->pre;
        cur->pre->next = cur->next;

        // 删除元素的时候也要给哈希表中进行删除
        hash_node.erase(cur->key);
    }

public:
    LRUCache(int c) : capacity(c) {
        dummy->pre = dummy;
        dummy->next = dummy;
    }

    int get(int key) {
        // 1、在双向链表中找到这个元素
        Node* cur = Find_Node(key);
        if (cur != dummy) {
            // 2、更新这对元素到末尾位置
            Delete_Node(cur);
            Get_back(cur);
            return cur->value;              出错点3:指针的访问使用箭头......
        }
        return -1;
    }

    void put(int key, int v) {
        // 1、在双向链表中寻找这个元素
        Node* cur = Find_Node(key);
        
        if (cur != dummy) {
            // 2、如果已经存在，则修改它的value,并尾插
            Delete_Node(cur);
            cur->value = v;
            Get_back(cur);
        }
        else
        {
            // 3、不存在的话，尾插这个新元素对
            cur = new Node(key, v);
            Get_back(cur);
            capacity--;
            if(capacity < 0)
            {
                // 在有新插入情况下，访问容量是否大于capacity，如果超过，头删一个元素。
                Delete_Node(dummy->next);
                capacity++;
            }
        }
    
    }
};

/**
 * 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);
 */

链表OJ（十六）146. 模拟LRU 缓存 双向链表+哈希

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