LRU Cache算法实现（leetcode）

题意

实现一个LRU cache类，使得在我们需要获取一个key的值时，如果cache中有，那么直接返回值，否则就返回-1；同时我们还可以设置一个cache的值，这个主要是在我们出现cache miss的时候，我们需要替换其中的项或者需要从主存中载入对应的项。

思路

LRU，最近最少使用，也就说在出现cache满的时候，替换原则就是替换最近最少使用的项。类中必须体现出这个原则，那么我们应该如何来做呢？

首先我们需要一个数据结构来抽象cache结构，用于存储key和value，自然就需要使用map结构，那么是使用红黑树还是hash table呢，其实都可以。这里选择unordered_map

实现

class LRUCache{
public:
    LRUCache(int capacity):capacity(capacity) {

    }
    //获取一个项，直接从map中通过key查找，是否存在这个键，如果没有，
    //那么说明cache中没有缓存，直接返回-1.如果找到了，说明cache中有
    //这时候还需要完成的工作就是将其在链表中的位置移动到最前端。
    int get(int key) {
        auto it = caches.find(key);
        if(it==caches.end())
            return -1;
        insert(it);
        return it->second.first;
    }
    //set方法就是处理替换的情况，如果已经满了，那么就需要替换，如果没
    //有，直接设置对应的项就可以。
    void set(int key, int value) {
        auto it = caches.find(key);
        if(it!=caches.end())
            insert(it);
        else {
            if (caches.size() == capacity) {
                caches.erase(recently_use.back());
                recently_use.pop_back();
            }
            recently_use.push_front(key);
        }
        caches[key] = { value, recently_use.begin() };
    }
private:
    list<int> recently_use;
    unordered_map<int,pair<int,list<int>::iterator>> caches;
    void insert(unordered_map<int,pair<int,list<int>::iterator>>::iterator it){
        int key = it->first;
        list<int>::iterator used_it = it->second.second;
        recently_use.erase(used_it);
        recently_use.push_front(key);
        it->second.second = recently_use.begin();
    }
    int capacity;
};