【链表】实现LRU缓存策略LRU Cache

最新推荐文章于 2025-06-11 10:59:52 发布

小青蛙法师

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分类专栏：数据结构和算法文章标签：缓存链表

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本文介绍如何使用链表实现LRU（最近最少使用）缓存策略。通过get和put操作，当缓存满时，会淘汰最近未使用的元素。提供了C++11的实现代码，结合了哈希表和链表的优势。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目：设计一个最近使用的缓存数据结构，其须支持get和put两种操作

get(key)：如果LRU中key存在，则返回其值，否则返回-1；

put(key,value)：如果key存在，则改变其值为value，否则插入一个新的key，value。当缓存容量达到上限，需要在插入新的元素之前删去其中最近未使用的元素。

C++实现（C++ 11）https://discuss.leetcode.com/topic/6812/c-11-code-74ms-hash-table-list

class LRUCache {
public:
    LRUCache(int capacity) : _capacity(capacity) {}
    
    int get(int key) {
        auto it = cache.find(key);
        if (it == cache.end()) return -1;
        touch(it);
        return it->second.first;
    }
    
    void set(int key, int value) {
        auto it = cache.find(key);
        if (it != cache.end()) touch(it);
        else {
			if (cache.size() == _capacity) {
				cache.erase(used.back());
				used.pop_back();
			}
            used.push_front(key);
        }
        cache[key] = { value, used.begin() };
    }
    
private:
    typedef list<int> LI;
    typedef pair<int, LI::iterator> PII;
    typedef unordered_map<int, PII> HIPII;
    
    void touch(HIPII::iterator it) {
        int key = it->first;
        used.erase(it->second.second);
        used.push_front(key);
        it->second.second = used.begin();
    }
    
    HIPII cache;
    LI used;
    int _capacity;
};