940-设计LRU缓存

设计LRU缓存

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。它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。

获取数据 get(key) - 如果关键字 (key) 存在于缓存中，则获取关键字的值（总是正数），否则返回 -1。
写入数据 put(key, 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:
LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );
cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1); // 返回 1
cache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废
cache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废
cache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3); // 返回 3
cache.get(4); // 返回 4

class LRUCache
{
public:
    LRUCache(int capacity = 1)
    {
        priList.clear();
        keyTable.clear();
        size = capacity;
    }

    void put(int key, int val)
    {
        auto it = keyTable.find(key);
        if (it == keyTable.end())
        {
            //不存在这个key，新建key值
            if (keyTable.size() == size)
            {
                //已经满了
                keyTable.erase(priList.back().first); //删除节点
                priList.pop_back();
            }
        }
        else
        {
            priList.erase(it->second);
        }
        //放入头部这个节点
        priList.push_front({ key, val });
        keyTable[key] = priList.begin();
    }

    int get(int key)
    {
        auto it = keyTable.find(key);
        if (it == keyTable.end())
        {
            return -1;
        }
        //将这个节点删除 移到头部
        int val = it->second->second;
        priList.erase(it->second);
        priList.push_front({ key, val });
        keyTable[key] = priList.begin();
        return val;
    }
private:
    list<pair<int, int>> priList; //链表 用来记录优先级 优先级高的放在头部
    unordered_map<int, list<pair<int, int>>::iterator> keyTable;
    int size; //用来记录缓存最大容量
};