leetcode.146 LRU缓存机制

146. LRU缓存机制

运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制。它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。

获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中，则获取密钥的值（总是正数），否则返回 -1。
写入数据 put(key, value) - 如果密钥已经存在，则变更其数据值；如果密钥不存在，则插入该组「密钥/数据值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

 

进阶:

你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？

 

示例:

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // 返回  1
cache.put(3, 3);    // 该操作会使得密钥 2 作废
cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4);    // 该操作会使得密钥 1 作废
cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3);       // 返回  3
cache.get(4);       // 返回  4

想法

双向链表

谁被使用了，就放到链表头去

get 遍历链表，找到，就放到链表头去

put 如果找到，更新值

插入到链表头，表满了后删除链表尾

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

class node{
public:
	int key;
	int val;
	node *pre;
	node *next;

	node(){
		key = -1;
		val = -1;
		pre = NULL;
		next = NULL;
	}
};


class LRUCache {
public:
	node *root = new node;
	int num;
	int capa;
	node *p;

    LRUCache(int capacity) {
    	num = 0;
 		capa = capacity;
    }
    
    int get(int key){
    	p = root;
		while(true){
			if(p -> key == key){
				if(p -> next != NULL){
					p -> next -> pre = p -> pre;
					p -> pre -> next = p -> next;
				}
				else{
					p -> pre -> next = p -> next;
				}
				if(root -> next != NULL){
					p -> next = root -> next;
					root -> next -> pre = p;
				}

				p -> pre = root;
				root -> next = p;	
				cout << p -> val << endl;
				return p -> val;
			}
			if(p -> next == NULL){
				cout << -1 << endl;
				return -1;
			}
			else{
				p = p -> next;
			}
		}
		
    }
    
    void put(int key, int value) {
 		node *q;
    	p = root;
		while(true){
			if(p -> key == key){
				p -> val = value;
				cout << p -> val << "change"<< endl;
				if(p -> next != NULL){
					p -> next -> pre = p -> pre;
					p -> pre -> next = p -> next;
				}
				else{
					p -> pre -> next = p -> next;
				}
				if(root -> next != NULL){
					p -> next = root -> next;
					root -> next -> pre = p;
				}

				p -> pre = root;
				root -> next = p;	
				return;
			}			
			if(p -> next == NULL){
				q = p;
				break;
			}
			else{
				p = p -> next;
			}
		}

		if(num >= capa){
			cout << "delete" << endl;
			q -> pre -> next = NULL;
		}
		else{
			num++;	
		}
		cout << "add"<< endl;
		node *p = new node;
		p -> key = key;
		p -> val = value;
		if(root -> next != NULL){
			p -> next = root -> next;
			root -> next -> pre = p;
		}

		p -> pre = root;
		root -> next = p;	

    }
};

int main(){

	LRUCache cache = LRUCache(2);

	cache.put(1, 1);
	cache.put(2, 2);
	cache.get(1);       // 返回  1
	cache.put(3, 3);    // 该操作会使得密钥 2 作废
	cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
	cache.put(4, 4);    // 该操作会使得密钥 1 作废
	cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
	cache.get(3);       // 返回  3
	cache.get(4);       // 返回  4


}