「LeetCode每日一题」—— 460. LFU缓存

`460. LFU缓存`

题目链接：https://leetcode-cn.com/problems/lfu-cache/ 难度：困难

`题目`

点击原文链接跳转查看题目

请你为最不经常使用（LFU）缓存算法设计并实现数据结构。它应该支持以下操作：get 和 put。

get(key) - 如果键存在于缓存中，则获取键的值（总是正数），否则返回 -1。
put(key, value) - 如果键不存在，请设置或插入值。当缓存达到其容量时，则应该在插入新项之前，使最不经常使用的项无效。在此问题中，当存在平局（即两个或更多个键具有相同使用频率）时，应该去除最近最少使用的键。

「项的使用次数」就是自插入该项以来对其调用 get 和 put 函数的次数之和。使用次数会在对应项被移除后置为 0 。

进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内执行两项操作？

示例：

LFUCache cache = new LFUCache( 2 );

cache.put(1, 1); cache.put(2, 2); cache.get(1); // 返回 1 cache.put(3, 3); // 去除 key 2 cache.get(2); // 返回 -1 (未找到key 2) cache.get(3); // 返回 3 cache.put(4, 4); // 去除 key 1 cache.get(1); // 返回 -1 (未找到 key 1) cache.get(3); // 返回 3 cache.get(4); // 返回 4

`思路`

题目的难度在增加，继续今天的题目。以后不再显示题目，你可以复制链接到浏览器查看，也可以点击原文链接跳转访问题目。

先不管O(1)实现，如果按照常规的思路来讲。

我们维护一个有序list和dict，list中有key，频率，时间。dict里面有{key: 值，频率，时间}，每次从key里取值和频率，再根据频率时间在key列表中找到记录移除并使用二分插入一个。

O(1)时间复杂度的方案，大家可以参考题解，上面这个思路比O(1)的好理解一点。

代码见解决方案。

`方案代码`

解决方案：

from bisect import bisect_left, insort
class LFUCache:
    def __init__(self, capacity: int):
        self.cap, self.tick = capacity, 0  # 容量和计时
        self.his = []  # 元素形式为：(freq, tick, key)
        self.dic = {}  # 键值对形式为：key:[val, freq, tick]

    def get(self, key: int) -> int:
        if key not in self.dic:  # key不存在
            return -1
        self.tick += 1  # 计时
        val, freq, tick = self.dic[key]  # 取出值、频率和时间
        self.dic[key][1] += 1  # 将频率+1
        self.his.pop(bisect_left(self.his, (freq, tick, key)))  # 找到history里的记录并移除
        insort(self.his, (freq+1, self.tick, key))  # 将更新后的记录二分插入
        return val

    def put(self, key: int, value: int) -> None:
        if not self.cap:
            return
        self.tick += 1
        if key in self.dic:
            _, freq, tick = self.dic[key]  # 取出频率和时间
            self.dic[key][:] = value, freq+1, self.tick  # 更新值、频率和计时
            self.his.pop(bisect_left(self.his, (freq, tick, key)))  # 找到history里的记录并移除
            insort(self.his, (freq+1, self.tick, key))  # 将更新后的记录二分插入
        else:  # 无该记录
            self.dic[key] = [value, 1, self.tick]
            if len(self.his) == self.cap:  # history容量已满
                del self.dic[self.his.pop(0)[2]]  # 移除history首个元素即对应的键值对
            insort(self.his, (1, self.tick, key))  # 将新记录插入history

「LeetCode每日一题」—— 460. LFU缓存

460. LFU缓存

题目

思路

方案代码

相关

相关推荐

`460. LFU缓存`

`题目`

`思路`

`方案代码`