leetcode 146. LRU緩存機制

題目：

 

運用你所掌握的數據結構，設計和實現一個  LRU (最近最少使用) 緩存機制。它應該支持以下操作： 獲取數據 get 和 寫入數據 put 。

獲取數據 get(key) - 如果密鑰 (key) 存在於緩存中，則獲取密鑰的值（總是正數），否則返回 -1。
寫入數據 put(key, value) - 如果密鑰不存在，則寫入其數據值。當緩存容量達到上限時，它應該在寫入新數據之前刪除最近最少使用的數據值，從而為新的數據值留出空間。

進階:

你是否可以在 O(1) 時間復雜度內完成這兩種操作？

示例:

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 緩存容量 */ );

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // 返回  1
cache.put(3, 3);    // 該操作會使得密鑰 2 作廢
cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4);    // 該操作會使得密鑰 1 作廢
cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3);       // 返回  3
cache.get(4);       // 返回  4

思路：

　　list<pair<int,int>> 是一個雙向鏈表，存儲鍵值(key,value)，map<int,list<pair<int,int>>::iterator>>是用來存放key值所對應的list中的位置

　　

　　list鏈表的開頭，是最近使用過的，當每次進行get()和put()操作時，我們就要更新。要注意的是，若(key1,value1)已經存在，當put(key1,value2)時，我們要直接修改value值，同時放到鏈表的開頭。

　　list鏈表的末尾，是最久使用過的，當容量滿時，就要將它替換出去，將最新的(key,value)放在鏈表開頭

代碼：

class LRUCache {
private:
    int n;
    list<pair<int,int> > lis;
    unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator> m;
public:
    LRUCache(int capacity) {
        n = capacity;
    }
    
    int get(int key) {
        auto it = m.find(key);
        int ans = -1;
        if(it!=m.end())
        {
            ans = it->second->second;
            lis.erase(it->second);
            lis.push_front(make_pair(key,ans));
            it->second = lis.begin();
        }
        return ans;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        auto it = m.find(key);
        if(it!=m.end())
        {
            lis.erase(it->second);
            lis.push_front(make_pair(key,value));
            m[key] = lis.begin();
        }
        else if(m.size()<n)
        {
            lis.push_front(make_pair(key,value));
            m[key] = lis.begin();
        }
        else
        {
            auto it = lis.end();
            it--;
            m.erase(it->first);
            lis.erase(it);
            lis.push_front(make_pair(key,value));
            it = lis.begin();
            m[key] = it;
        }
    }
};

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */