传送门
此题让我们实现一个LRU的模板类。本题较简便且高效的写法是维护一个std::list和一个std::unordered_map。
std::list 与 std::unordered_map 中存放的内容
std::list中存放各key，类型为K。链表中各键码存放的顺序是按照访问顺序存放的。
std::unordered_map中以key为第一维，第二维为一个pair，其first和second分别为：
first: 该key对应的value。
second:该key在std::list中的迭代器方便访问。
为方便，下面用“链表”来指代std::list，用“哈希表”来指代std::unordered_map。
各操作实现
insert操作：用哈希表判断该键是否已经存在。若存在，先在链表中删除该key，然后再新加一个该key到链表尾部，并更新在哈希表中的value和链表的迭代器。若不存在，则直接加至链表尾部，并在哈希表中插入该key，伴随着对应的value和链表迭代器。
get操作：直接从哈希表中获得其value即可。代码实现未检测该key是否存在，严谨来说应该加上异常处理。
contains操作：直接在哈希表中查询是否存在该key即可。
vis操作：用哈希表判断该键是否存在。若不存在，则本操作无效。否则，将该键从链表中删除，然后再将其加至链表尾部，并更新哈希表中对应链表迭代器。
pop操作：判断是否整个容器已经为空。若为空，则本操作无效。否则，将链表头部元素从链表中删除，并在哈希表中删除对应键值信息。
remove操作：用哈希表判断该键是否存在。若不存在，则本操作无效。否则，将该键从链表中删除，并在哈希表中删除对应键值信息。
empty操作：哈希表或链表判空即可。
size操作：取哈希表或链表大小即可。
clear操作：清空哈希表和链表即可。
时间复杂度
各操作基于对链表和哈希表的修改。期望复杂度均为$O(1)$。
参考代码实现
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| #include <list>
#include <unordered_map>
template <typename K, typename V>
class LRU {
private:
typedef typename std::list<K>::iterator listIter;
typedef typename std::unordered_map<K, std::pair<V, listIter>>::iterator unorderedMapIter;
std::list<K> lst;
std::unordered_map<K, std::pair<V, listIter>> mp;
public:
void insert(const K &key, const V &value) {
unorderedMapIter it = mp.find(key);
if (it == mp.end()) {
lst.emplace_back(key);
mp.insert(std::make_pair(key, std::make_pair(value, --lst.end())));
} else {
lst.erase(it->second.second);
lst.emplace_back(key);
it->second = std::make_pair(value, --lst.end());
}
}
V get(const K &key) {
return mp[key].first;
}
bool contains(const K &key) {
return mp.count(key) == 1;
}
void vis(const K &key) {
unorderedMapIter it = mp.find(key);
if (it != mp.end()) {
lst.erase(it->second.second);
lst.emplace_back(key);
it->second.second = --lst.end();
}
}
void pop() {
if (!lst.empty()) {
mp.erase(lst.front());
lst.pop_front();
}
}
void remove(const K &key) {
unorderedMapIter it = mp.find(key);
if (it != mp.end()) {
lst.erase(it->second.second);
mp.erase(it);
}
}
bool emtpy() {
return lst.empty();
}
unsigned long long size() {
return lst.size();
}
void clear() {
lst.clear();
mp.clear();
}
};
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