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【C++】每日一题 146 LRU缓存

news 2025/9/16 17:30:17

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

336ms

typedef struct LRUnode{int key, value;struct LRUnode* prev;struct LRUnode* next;LRUnode():key(0),value(0),prev(NULL),next(NULL){};LRUnode(int key, int value):key(key),value(value),prev(NULL),next(NULL){};
}LRUnode;class LRUCache {
private:unordered_map<int,LRUnode*> m;LRUnode *head;LRUnode *tail;int size;int capacity;public:LRUCache(int capacity):capacity(capacity),size(0) {head = new LRUnode();tail = new LRUnode();head->next = tail;tail->prev = head;}int get(int key) {     int ret;auto it = m.find(key);if(it != m.end()){          ret = it->second->value;it->second->next->prev = it->second->prev;it->second->prev->next = it->second->next;it->second->next=head->next;it->second->prev = head;head->next->prev = it->second;head->next = it->second;}else{ret = -1;}return ret;}void put(int key, int value) { auto it = m.find(key);if(it!=m.end()){it->second->value = value;it->second->next->prev = it->second->prev;it->second->prev->next = it->second->next;it->second->next=head->next;it->second->prev = head;head->next->prev = it->second;head->next = it->second;}else{LRUnode *newNode = new LRUnode(key,value);m.insert(make_pair(key,newNode));newNode->next = head->next;head->next->prev = newNode;newNode->prev = head;head->next = newNode;size++;if(size>capacity){LRUnode *delNode = tail->prev;//tail->prev->prev = tail;tail->prev = tail->prev->prev;tail->prev->next = tail;size--;m.erase(delNode->key);delete delNode;}}}
};