LRU Cache
来源:互联网 发布:塘渣回填算法 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 12:44
题目146:LRU Cache
题目描述:
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.
题目分析:
设计数据结构实现LRU,支持get和set操作,尽可能高效地操作。看get和set操作的定义,实际上是支持3个操作,查找、插入、删除,查找快自然是哈希表,插入和删除快自然是链表,如果是单链表每次插入删除都需要找到该链表的前驱,所以我们采用双向链表(因为双向链表保存要删除结点的前驱pre,不再需要查找获取前驱)。
链表结点保存的内容自然有:pre、next、key、val。
现在,数据结构我们确定了,那怎么对数据结构进行操作来支持get和set呢?
get操作:
1. 如果哈希表中没有查找的key,则返回-1;
2. 如果哈希表中找到key,则首先将该结点移动到双向链表的尾部,改变哈希表中对于的指针,再将该结点的值val返回;
set操作:
1. 如果哈希表中有查找的结点,则直接修改结点的val值,再将该结点移动到双向链表的尾部;
2. 如果哈希表中没有要查找的结点,则先判断缓存空间是否足够,如果缓存空间足够,则创建新结点并插入双向链表尾部,添加到哈希表中;如果缓存空间不足,则从双向链表头部删除结点后,并从哈希表中删除该结点,再创建新结点并插入双向链表尾部;
好了,过程清晰了,写代码时注意一些特殊的边界情况。
代码如下:
/* 链表结点结构体 */struct Node { Node *pre; Node *next; int val; int key; Node(int k, int v): pre(NULL), next(NULL), key(k), val(v){};};class LRUCache{private: map<int, Node *> mp; int cap; Node *tail; /* 头指针指向双向链表头 */ Node *head; /* 尾指针指向双向链表尾 */public: LRUCache(int capacity) { cap = capacity; /* clear()将map容器中的都删除 */ mp.clear(); head = 0; tail = 0; } /* 都是在双向链表尾部插入 */ void InsertTail(Node *node) { if (head == 0) { head = node; tail = node; } else { tail->next = node; node->pre = tail; tail = node; } } /* 移动结点都是移动到双向链表尾部 */ void MoveTail(Node *node) { if (node == tail) return; else { if (node == head) { node->next->pre = 0; head = node->next; tail->next = node; node->pre = tail; tail = node; } else { node->next->pre = node->pre; node->pre->next = node->next; tail->next = node; node->pre = tail; tail = node; } /* 新的尾结点next是空 */ node->next = 0; } } /* 从双向链表的头部删除结点 */ void RemoveHead(Node *node) { Node *del = head; head = head->next; /* 释放结点占的空间 */ delete del; if (head) head->pre = 0; else tail = 0; } int get(int key) { if (mp.find(key) == mp.end()) return -1; else { Node *temp = mp[key]; MoveTail(temp); return temp->val; } } void set(int key, int value) { if (mp.find(key) == mp.end()) { if (mp.size() == cap) { /* 从map容器中删除一个结点对 */ mp.erase(head->key); RemoveHead(head); } Node *node = new Node(key, value); mp[key] = node; InsertTail(node); } else { MoveTail(mp[key]); mp[key]->val = value; } }};
其中:
1. 类中private成员可被类的成员函数和友元函数访问;
2. map是STL关联容器的一种,内部实现是红黑树,支持mp[key],下标访问。
3. map中插入< key, val>对的方法有3种:
(1)map.insert(pair< int, int>(1, 22));
(2)map.insert(map< int, int>::value_type(1, 22));
(3)map[1] = 22;
当map已经有该key时,采用(1)和(2)的方式,则不能插入数据,但采用(3)的方式可以覆盖原来的值。
3. map.clear(),删除map容器中的所有元素;
4. map.erase(),从map中删除元素,可以删除一个元素,如map.erase(key),或map.erase(iter),iter是迭代器;也可以删除多个元素,map.erase(iter1, iter2),一段范围;
参考:
http://yucoding.blogspot.com/2013/12/leetcode-question-lru-cache.html
http://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3417157.html
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- lru cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- LRU Cache
- win10下安装Ubuntu15.04 Kylin教程
- ContentProvider
- 深入理解Android的startservice和bindservice
- systemd概述
- ARM汇编程序学习
- LRU Cache
- 广播:
- 面试题 删除字符串开始以及末尾的若干空格,并且把中间多个空格转化为一个
- android 面试题一
- node.js定时任务:node-schedule的使用
- UITabBarController的用法 及使用系统风格Item
- Linux x86 Program Start Up
- flume的使用
- OBIEE