LRU Cache

1. 什么是LRU Cache

LRU是Least Recently Used的缩写,意思是最近最少使用,它是一种Cache替换算法。 什么是Cache?狭义的Cache指的是位于CPU和主存间的快速RAM, 通常它不像系统主存那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术。 广义上的Cache指的是位于速度相差较大的两种硬件之间, 用于协调两者数据传输速度差异的结构。除了CPU与主存之间有Cache, 内存与硬盘之间也有Cache,乃至在硬盘与网络之间也有某种意义上的Cache── 称为Internet临时文件夹或网络内容缓存等。

Cache的容量有限,因此当Cache的容量用完后,而又有新的内容需要添加进来时, 就需要挑选并舍弃原有的部分内容,从而腾出空间来放新内容。LRU Cache 的替换原则就是将最近最少使用的内容替换掉。其实,LRU译成最久未使用会更形象, 因为该算法每次替换掉的就是一段时间内最久没有使用过的内容。

LRU是最近最少使用页面置换算法(Least Recently Used),也就是首先淘汰最长时间未被使用的页面!

LFU是最近最不常用页面置换算法(Least Frequently Used),也就是淘汰一定时期内被访问次数最少的页!

LRU的作用就是性能优化
在这里插入图片描述

2. LRU Cache的实现

错误想法:
很多人想的是get()使用unordered_map结构,put就是要list<pair<k,v>>结构,如果使用了,就把其放在链表的头部,那么自然链表的尾部就是最近最久未被使用的,就可以进行删除,但是这样的设计是有问题的!虽然get()的时间复杂度满足了O(1),但是put却达不到O(1),假设此时LRU Cache的capacity是3,分别put(1,1),put(2,2),put(3,3),那么此时如果我想要访问key为2的值,但是此时并不知道他在列表中的具体位置。那么就需要遍历整个链表,那么时间复杂度就变为了O(N).

所以需要将双向链表和哈希表进行结合使用,就可以解决对应的key值在链表中的具体位置
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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