LeetCode-146LRU緩存機制-cpp

題目回顧

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運用你所掌握的數據結構，設計和實現一個 LRU (最近最少使用) 緩存機制。它應該支持以下操作： 獲取數據 get 和 寫入數據 put 。

獲取數據 get(key) - 如果密鑰 (key) 存在於緩存中，則獲取密鑰的值（總是正數），否則返回 -1。
寫入數據 put(key, value) - 如果密鑰不存在，則寫入其數據值。當緩存容量達到上限時，它應該在寫入新數據之前刪除最近最少使用的數據值，從而爲新的數據值留出空間。

進階:

你是否可以在 O(1) 時間複雜度內完成這兩種操作？

示例:

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

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // 返回  1
cache.put(3, 3);    // 該操作會使得密鑰 2 作廢
cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4);    // 該操作會使得密鑰 1 作廢
cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3);       // 返回  3
cache.get(4);       // 返回  4

題解

參考題解
執行用時：$148 ms$

利用鏈表進行操作，將最近最常使用的元素放在鏈表頭，不常使用的放在鏈表尾部，具體來說就是執行操作後，將每次執行完push或者get操作的元素放在鏈表的開頭，爲此我們定義了list<pair<int,int>> queue和unordered_map<int,list<pair<int,int> >::iterator > m，其中queue中存放的是元素的key和value，而m中存放的是每個key在單鏈表list中的位置

cpp代碼

class LRUCache {
public:
    LRUCache(int capacity){
        cap=capacity;
    }
    int get(int key){
        unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator>::iterator it=m.find(key);
        if(it==m.end()) return -1;
        l.splice(l.begin(),l,it->second);
        return it->second->second;
    }
    void put(int key,int value){
        auto it=m.find(key);
        if(it!=m.end()) l.erase(it->second);
        if(l.size()==cap){
            int k=l.rbegin()->first;
            l.pop_back();
            m.erase(k);//map可以根據key值和迭代器值移除，查找
        }
        l.push_front(make_pair(key,value));
        m[key]=l.begin();
    }
    
private:
    int cap;//LRU size
    list<pair<int,int>>l;//pair<key,value>
    unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator>m;//unordered_map<key,key&value's pair iterator>
};