【力扣100】146.LRU缓存

添加链接描述

class DLinkedNode:
    def __init__(self, key=0, value=0):
        self.key = key
        self.value = value
        self.prev = None
        self.next = None


class LRUCache:

    def __init__(self, capacity: int):
        self.cache = dict()
        # 使用伪头部和伪尾部节点    
        self.head = DLinkedNode()
        self.tail = DLinkedNode()
        self.head.next = self.tail
        self.tail.prev = self.head
        self.capacity = capacity
        self.size = 0

    def get(self, key: int) -> int:
        if key not in self.cache:
            return -1
        # 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再移到头部
        node = self.cache[key]
        self.moveToHead(node)
        return node.value

    def put(self, key: int, value: int) -> None:
        if key not in self.cache:
            # 如果 key 不存在，创建一个新的节点
            node = DLinkedNode(key, value)
            # 添加进哈希表
            self.cache[key] = node
            # 添加至双向链表的头部
            self.addToHead(node)
            self.size += 1
            if self.size > self.capacity:
                # 如果超出容量，删除双向链表的尾部节点
                removed = self.removeTail()
                # 删除哈希表中对应的项
                self.cache.pop(removed.key)
                self.size -= 1
        else:
            # 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再修改 value，并移到头部
            node = self.cache[key]
            node.value = value
            self.moveToHead(node)
    
    def addToHead(self, node):
        node.prev = self.head
        node.next = self.head.next
        self.head.next.prev = node
        self.head.next = node
    
    def removeNode(self, node):
        node.prev.next = node.next
        node.next.prev = node.prev

    def moveToHead(self, node):
        self.removeNode(node)
        self.addToHead(node)

    def removeTail(self):
        node = self.tail.prev
        self.removeNode(node)
        return node

思路：

1. 这道题的题目理解：

• 1）当使用get命令时，如果无，则返回-1；如果有则先在哈希表中查找这个值，返回值的同时，这个节点移到最前面（因为被访问过了，就排在前面）
• 2）当使用put命令时，先在哈希表里查找这个值，如果有，则把这个节点的值做更改，然后把这个节点放到前面；如果没有，则先在哈希表中添加这个节点，然后把这个节点放进链表中；同时这里要注意，控制链表的长度，如果大于指定长度，则把尾结点指向的值弹出，同时还要把弹出的节点从哈希表里删掉 self.cache.pop(removed.key)

2. 然后需要添加的四个函数：

• 添加指定值节点
• 删除指定值节点
• 指定值节点移到头部：先删除指定值，再添加指定值
• 超出长度后，删除尾结点节点这个函数需要返回值，因为要在哈希表中删除对应的键值对，这里也对应了为什么我在构建节点时需要把key和value都保存在节点里，因为哈希表删除需要给出**键**