leetcode_LRU Cache_easy-缓存相关

Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and set.

get(key) -
Get the value (will always be positive) of the key if the key exists in the cache, otherwise return -1.

set(key, value) - Set or insert the value if the key is not already present.
When the cache reached its capacity, it should invalidate the least recently used item before inserting a new item.

方法：使用list存储key,value，使用unordered_map存储key和数据的地址(用unordered_map因为它查找性能好,底层是哈希实现的，一般O(1),而且C++11将其设置为标准),而map底层是红黑树实现的，查找性能一般是稳定在O(log(n)).

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <list>
#include <utility>
using namespace std;
//using namespace stdext;
using namespace std::tr1;

class LRUCache{
public:
	LRUCache(int capacity) {
		this->capacity=capacity;
	}

	int get(int key) {
		if(cacheMap.find(key)==cacheMap.end())//没有找到数据
			return -1;
		else
		{
			cacheList.splice(cacheList.begin(),cacheList,cacheMap[key]);//将本条数据移动到链表头部（最近访问的数据），目的是提高命中率(链表头部到链表尾部，频率依次降低）
			cacheMap[key]=cacheList.begin();//更新哈希表
			return cacheMap[key]->second;//返回值
		}
	}

	void set(int key, int value) {
		if(cacheMap.find(key)!=cacheMap.end())//缓存中已经有此key
		{
			cacheMap[key]->second=value;//更新值
			cacheList.splice(cacheList.begin(),cacheList,cacheMap[key]);//因为再次被set，说明访问频率高，将此记录移动到链表头部,O(1)
			cacheMap[key]=cacheList.begin();//更新哈希表中地址
		}
		else//缓存中没有此key
		{
			if(cacheList.size()<capacity)//缓存未满
				cacheList.push_front(make_pair(key,value));//将新数据插入到链表头部
			else//缓存已经满了
			{
				cacheMap.erase(cacheList.back().first);//删除哈希表中对应链表尾部节点的数据
				cacheList.pop_back();//删除链表尾部节点（被访问频率较低的数据）
				cacheList.push_front(make_pair(key,value));//将新数据插入到链表头部
			}
			cacheMap[key]=cacheList.begin();//将地址写到哈希表中
		}
	}

private:
	list< pair<int,int> > cacheList;//每个元素记录key,value
	unordered_map< int,list< pair<int,int> >::iterator > cacheMap;//记录元素的key对应的cacheList内的地址，主要是为了加快查找速度(一般O(1)，如果rehash可能会不止）
	int capacity;//cache能装下的记录数量
};

int main()
{
	LRUCache cache(10);
	cache.set(2,33);
	cache.set(1,11);
	cout<<cache.get(1)<<endl;
	return 0;
}

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