LeetCode:LRU Cache

题目大意：设计一个用于LRU cache算法的数据结构。 题目链接。关于LRU的基本知识可参考here

分析：为了保持cache的性能，使查找，插入，删除都有较高的性能，我们使用双向链表（std::list）和哈希表（std::unordered_map）作为cache的数据结构，因为：

• 双向链表插入删除效率高（单向链表插入和删除时，还要查找节点的前节点）
• 哈希表保存每个节点的地址，可以基本保证在O(1)时间内查找节点

具体实现细节：

• 越靠近链表头部，表示节点上次访问距离现在时间最短，尾部的节点表示最近访问最少
• 查询或者访问节点时，如果节点存在，把该节点交换到链表头部，同时更新hash表中该节点的地址
• 插入节点时，如果cache的size达到了上限，则删除尾部节点，同时要在hash表中删除对应的项。新节点都插入链表头部。                                                            本文地址

代码如下：

 struct CacheNode
 {
     int key;
     int value;
     CacheNode(int k, int v):key(k), value(v){}
 };

 class LRUCache{
 public:
     LRUCache(int capacity) {
         size = capacity;
     }

     int get(int key) {
         if(cacheMap.find(key) == cacheMap.end())
             return -;
         else
         {
             //把当前访问的节点移到链表头部,并且更新map中该节点的地址
             cacheList.splice(cacheList.begin(), cacheList, cacheMap[key]);
             cacheMap[key] = cacheList.begin();
             return cacheMap[key]->value;
         }

     }

     void set(int key, int value) {
         if(cacheMap.find(key) == cacheMap.end())
         {
             if(cacheList.size() == size)
             {//删除链表尾部节点（最少访问的节点）
                 cacheMap.erase(cacheList.back().key);
                 cacheList.pop_back();
             }
             //插入新节点到链表头部,并且更新map中增加该节点
             cacheList.push_front(CacheNode(key, value));
             cacheMap[key] = cacheList.begin();
         }
         else
         {//更新节点的值，把当前访问的节点移到链表头部,并且更新map中该节点的地址
             cacheMap[key]->value = value;
             cacheList.splice(cacheList.begin(), cacheList, cacheMap[key]);
             cacheMap[key] = cacheList.begin();
         }

     }
 private:
     list<CacheNode> cacheList;
     unordered_map<int, list<CacheNode>::iterator>cacheMap;
     int size;
 };

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