1. 題目

設計并實現最不經常使用（LFU）緩存的數據結構。它應該支持以下操作：get 和 put。

• get(key) - 如果鍵存在于緩存中，則獲取鍵的值（總是正數），否則返回 -1。
• put(key, value) - 如果鍵不存在，請設置或插入值。
• 當緩存達到其容量時，它應該在插入新項目之前，使最不經常使用的項目無效。
• 在此問題中，當存在平局（即兩個或更多個鍵具有相同使用頻率）時，最近最少使用的鍵將被去除。

進階：
你是否可以在 O(1) 時間復雜度內執行兩項操作？

示例： LFUCache cache = new LFUCache( 2 /* capacity (緩存容量) */ ); 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

來源：力扣（LeetCode）
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2. 解題

• 類似題目：LeetCode 146. LRU緩存機制（哈希鏈表）

class node{ public:int k, v, f;node(int key, int val, int freq):k(key),v(val),f(freq){} };class LFUCache {unordered_map<int, list<node>::iterator> kPos;//key 對應的節點迭代器位置unordered_map<int, list<node>> freq_list;//不同的頻數下掛著一條雙鏈表，尾部是最少使用的int cap;int minfreq;//最小的頻數int size; public:LFUCache(int capacity) {cap = capacity;minfreq = 0;size = 0;}int get(int key) {if(kPos.find(key)==kPos.end())return -1;auto it = kPos[key];//找到對應的迭代器int f = it->f;int v = it->v;if(f == minfreq && freq_list[f].size() == 1)minfreq++;//最小的頻數的節點只有1個，被移走了，最小頻數+1freq_list[f].erase(it);//刪除freq_list[++f].push_front(node(key,v,f));//新頻數鏈表加入新節點kPos[key] = freq_list[f].begin();//記錄迭代器位置return v;}void put(int key, int value) {if(kPos.find(key)!=kPos.end()){ //存在keyauto it = kPos[key];int f = it->f;if(f == minfreq && freq_list[f].size()==1)minfreq++;freq_list[f].erase(it);freq_list[++f].push_front(node(key,value,f));kPos[key] = freq_list[f].begin();}else if(size < cap)//不存在key，但還可插入{minfreq = 1;//新插入的只有1次freq_list[minfreq].push_front(node(key,value,1));kPos[key] = freq_list[1].begin();size++;}else if(cap != 0 && size == cap)//不存在key，且滿了，且容量不為0{auto Node = freq_list[minfreq].back();int k = Node.k;freq_list[minfreq].pop_back();//頻數最小的鏈表末尾的刪除kPos.erase(k);//刪除末尾key對應的迭代器size--;put(key, value);}} };

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的LeetCode 460. LFU缓存（哈希双链表）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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