出处

https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache/

题目

运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制 。
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) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？

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

提示：
1 <= capacity <= 3000
0 <= key <= 3000
0 <= value <= 104
最多调用 3 * 104 次 get 和 put

代码

class LRUCache {
private:
    int m_cap; //容量
    list<pair<int,int>> cache; //存放结点(key,value)的双向链表
    unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator> mymap; //映射键和cache中的结点

public:
    LRUCache(int capacity) {
        m_cap=capacity;
    }
    
    int get(int key) {
        // 找不到key值，返回-1
        if(mymap.find(key)==mymap.end()) return -1;
        pair<int,int> node = *mymap[key];
        //把该结点拿出来放到链表头部(表示最近访问过)
        cache.erase(mymap[key]);
        cache.push_front(node);
        //更新mymap
        mymap[key]=cache.begin();
        //返回value值
        return node.second;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        pair<int,int> newNode=pair<int,int>(key,value);
        // 若key值存在，则删除原有结点
        if(mymap.count(key)){
            cache.erase(mymap[key]);
        }else{
        // 若key值不存在
        // 判断容量是否已满
            if(m_cap==cache.size()){
                // 若满，删掉尾部结点（最久未使用过）
                mymap.erase(cache.back().first);
                cache.pop_back();
            }
        }
        // 在头部插入结点并更新map
        cache.push_front(newNode);
        mymap[key]=cache.begin();
    }
};

运行结果

总结

用到了哈希表+双向链表，过程好懂，主要是c++的stl用得不够熟练