LRU算法

 LRU算法：

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力扣

146. LRU 缓存

请你设计并实现一个满足  LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。

实现 LRUCache 类：

• LRUCache(int capacity) 以 正整数 作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
• int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
• void put(int key, int value) 如果关键字 key 已经存在，则变更其数据值 value ；如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该 逐出 最久未使用的关键字。

函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

示例：

输入
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1);    // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3);    // 返回 3
lRUCache.get(4);    // 返回 4

struct DLinkedNode{
    int key,value;
    DLinkedNode* prev;
    DLinkedNode* next;
    DLinkedNode():key(0),value(0),prev(nullptr),next(nullptr){}
    DLinkedNode(int _key,int _value):key(_key),value(_value),prev(nullptr),next(nullptr){}
};
class LRUCache {
public:
    LRUCache(int _capacity) {
        size=0;
        capacity=_capacity;
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head->next=tail;
        tail->prev=head;
    }
    
    int get(int key) {
        if(!mp.count(key)){
            return -1;
        }

        DLinkedNode* node=mp[key];
        moveTohead(node);
        return node->value;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        if(!mp.count(key)){
            DLinkedNode* node=new DLinkedNode(key,value);
            mp[key]=node;
            addToHead(node);
            ++size;
            if(size>capacity){
                DLinkedNode* removed=removeTail();
                mp.erase(removed->key);
                delete removed;
                --size;
            }
        }
        else{
            DLinkedNode* node=mp[key];
            node->value=value;
            moveTohead(node);
        }
    }
    void addToHead(DLinkedNode* node){
        node->prev=head;
        node->next=head->next;
        head->next->prev=node;
        head->next=node;
    }

    void removeNode(DLinkedNode*  node){
        node->prev->next=node->next;
        node->next->prev=node->prev;
    }

    void moveTohead(DLinkedNode* node){
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    DLinkedNode* removeTail(){
        DLinkedNode* node=tail->prev;
        removeNode(node);
        return node;
    }
private:
    unordered_map mp;
    int size;
    DLinkedNode* head;
    DLinkedNode* tail;
    int capacity;
};

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache* obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj->get(key);
 * obj->put(key,value);
 */