Leetcode 146. LRU 缓存机制

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

思路：使用hash保存key和node，然后使用双链表来维持lru，每次查询时，先del(node），然后add（node），保障链表更新

struct LRUListNode{
        LRUListNode* pre;
        LRUListNode* next;
        int key;
        int value;
        LRUListNode(int k,int v){key=k;value=v;};
        LRUListNode(){}; //默认构造来构建head、tail
    };
class LRUCache {
public:
    LRUCache(int capacity) {
        c=capacity;
        l=0;
        head.next=&tail; //不要忘记初始化head和tail
        tail.pre=&head;
        
    }
    
    int get(int key) {
        if(m.find(key)!=m.end()){
            LRUListNode* node=m[key];
            del(node);
            add(node);
            return node->value;
        }
        return -1;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        if(m.find(key)!=m.end()){
            LRUListNode* node=m[key];
            node->value=value;
            del(node);
            add(node);
        }
        else{
            LRUListNode* node=new LRUListNode(key,value);
            m[key]=node;
            add(node);
        }
        if(l>c){
            LRUListNode* node=tail.pre;
            m.erase(node->key);
            del(node);
            delete node;
        }
    }
    void del(LRUListNode* node){
        LRUListNode* pre=node->pre;
        LRUListNode* next=node->next;
        pre->next=next;
        next->pre=pre;
        --l;
    }
    void add(LRUListNode* node){
        node->next=head.next;
        head.next->pre=node;
        head.next=node;
        node->pre=&head;
        ++l;
    }
    
    unordered_map<int, LRUListNode*> m;
    LRUListNode head;
    LRUListNode tail;
    int c;
    int l;
};

/**
 * 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);
 */