LRU & LFU Cache (Leetcode 146, Leetcode 460)

先来看LRU Cache,LRU Cache的重点就是建立一个 map<key, list<>::iterator> 的hash table。key存需要找的key,value是list的iterator。

而这个list<pair<int, int>> 存的就是key value pair。在get或set时,要把这个<key, value> pair 从当前位置,放到栈顶。这个是用list.splice函数实现的。splice函数的用法如下:

list.splice(position, list name, list iterator)
lst.splice(lst.begin(), lst, it);

注意:在这里统一一下,无论LRU还是LFU Cache, 一律先删,再加。

class LRUCache {
public:
    LRUCache(int capacity) {
        this->capacity = capacity;
    }
    
    int get(int key) {
        if(!mp.count(key)) return -1;
        auto it = mp[key];
        lst.splice(lst.begin(), lst, it);
        mp[key] = lst.begin();
        return it->second;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        if(get(key) != -1){
            mp[key]->second = value;
        }
        else{
            if(lst.size() == capacity){
                auto it = lst.back();
                lst.pop_back();
                mp.erase(it.first);
            }
            lst.push_front({key, value});
            mp[key] = lst.begin();

        }
    }
private:
    int capacity;
    list<pair<int, int>> lst;
    unordered_map<int, list<pair<int, int>>::iterator> mp;
};

LFU Cache则要复杂不少,具体参考grandyang的LFU solution:
http://www.cnblogs.com/grandyang/p/6258459.html

LFU Cache的经典solution是用doubly linkded list (http://dhruvbird.com/lfu.pdf),上文解法用三个Hashmap模拟了这个doubly linked list,非常巧妙. 另外trick是在set时调用get,并讨论考虑get != -1的情况. 本文变化是当capacity reach full时,将队尾pop出去. 注意,第一个keyValue Hashmap: key => {value, frequency}

纯O(1)的solution:

class LFUCache {
public:
    LFUCache(int capacity) {
        cap = capacity;
    }
    
    int get(int key) {
        if(!keyValue.count(key)) return -1;
        auto it = locator[key];
        frequency[keyValue[key].second++].erase(it);
        frequency[keyValue[key].second].push_front(key);
        locator[key] = frequency[keyValue[key].second].begin();
        if(frequency[minFreq].empty()) minFreq++;
        return keyValue[key].first;
        
    }
    
    void put(int key, int value) {
        if(cap <= 0) return;
        if(get(key) != -1){
            keyValue[key].first = value;
        }else{
            if(keyValue.size() == cap){
                int temp = frequency[minFreq].back();
                frequency[minFreq].pop_back();
                locator.erase(temp);
                keyValue.erase(temp);
            }
            keyValue[key] = {value, 1};
            frequency[1].push_front(key);
            locator[key] = frequency[1].begin();
            minFreq = 1;
        }
    }
private:
    int cap, minFreq;
    unordered_map<int, pair<int, int>> keyValue;
    unordered_map<int, list<int>> frequency;
    unordered_map<int, list<int>::iterator> locator;
};

简单一点的solution,不O(1), 但是省掉了一个HashMap,直接用list.remove(key)

class LFUCache {
public:
    LFUCache(int capacity) {
        this->capacity = capacity;
    }
    
    int get(int key) {
        if(!keyValue.count(key)) return -1;
        frequency[keyValue[key].second++].remove(key);
        frequency[keyValue[key].second].push_front(key);
        if(frequency[minFreq].empty()) minFreq++;
        return keyValue[key].first;
    }
    
    void put(int key, int value) {
        if(capacity <= 0) return;
        if(get(key) != -1){
            keyValue[key].first = value;
        }
        else{
            if(keyValue.size() == capacity){
                int temp = frequency[minFreq].back();
                frequency[minFreq].pop_back();
                keyValue.erase(temp);
            }
            keyValue[key] = {value, 1};
            frequency[1].push_front(key);
            minFreq = 1;
        }
    }
private:
    int capacity, minFreq = 0;
    unordered_map<int, pair<int, int>> keyValue;
    unordered_map<int, list<int>> frequency;
};
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,530评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,403评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,120评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,770评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,758评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,649评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,021评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,675评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,931评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,751评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,410评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,004评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,969评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,042评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,493评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容