LRU 缓存机制c++ 哈希表+双向链表
设计LRU缓存结构
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#include <unordered_map>
struct DListNode{
int key;
int val;
DListNode* prev;//前驱
DListNode* next;//后继
DListNode(): key(0), val(0), prev(nullptr), next(nullptr) {}
DListNode(int _key,int _val): key(_key), val(_val), prev(nullptr), next(nullptr) {}
};
class Solution {
private:
unordered_map<int, DListNode*> cache;
DListNode* head;
DListNode* tail;
//最大容量
int capacity;
public:
Solution(){
// 使用伪头部和伪尾部节点
head = new DListNode();
tail = new DListNode();
head->next = tail;
tail->prev = head;
capacity = 0;
}
vector<int> LRU(vector<vector<int> >& operators, int k) {
// write code here
vector<int> res;
capacity = k;
for(int i = 0;i<operators.size();i++){
if(operators[i].size()==3){//set(x, y)
set(operators[i][1],operators[i][2]);
}else{
res.push_back(get(operators[i][1]));
}
}
return res;
}
int get(int key) {
//查找不存在 返回-1
if (!cache.count(key)) {
return -1;
}
// 如果 key 存在,先通过哈希表定位,再移到头部
DListNode* node = cache[key];
moveToHead(node);
return node->val;
}
void set(int key, int value) {
if (!cache.count(key)) {
// 如果 key 不存在,创建一个新的节点
DListNode* node = new DListNode(key, value);
// 添加进哈希表
cache[key] = node;
// 添加至双向链表的头部
addToHead(node);
if (cache.size() > capacity) {
// 如果超出容量,删除双向链表的尾部节点
DListNode* removed = removeTail();
// 删除哈希表中对应的项
cache.erase(removed->key);
// 防止内存泄漏
delete removed;
}
}
else {
// 如果 key 存在,先通过哈希表定位,再修改 value,并移到头部
DListNode* node = cache[key];
node->val = value;
moveToHead(node);
}
}
void addToHead(DListNode* node) {
//添加到链表头部
node->prev = head;
node->next = head->next;
head->next->prev = node;
head->next = node;
}
void removeNode(DListNode* node) {
//删除
//前驱节点的后驱 = node的后驱
//后驱节点的前驱 = node的前驱
node->prev->next = node->next;
node->next->prev = node->prev;
}
void moveToHead(DListNode* node) {
//移动到头部
removeNode(node);
addToHead(node);
}
//删除尾端节点,并返回
DListNode* removeTail() {
DListNode* node = tail->prev;
removeNode(node);
return node;
}
};
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