146. LRU 缓存机制

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 。
实现 LRUCache 类：

LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
void put(int key, int 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：

输入
[“LRUCache”, “put”, “put”, “get”, “put”, “get”, “put”, “get”, “get”, “get”]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1); // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3); // 返回 3
lRUCache.get(4); // 返回 4

提示：

1 <= capacity <= 3000
0 <= key <= 10000
0 <= value <= 105
最多调用 2 * 105 次 get 和 put

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache
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代码：

from leetcode_python.utils import *


class LRUCache:

    def __init__(self, capacity: int):
        """
        超时case：https://leetcode-cn.com/submissions/detail/242711347/testcase/
        """
        self.capacity = capacity
        self.keys = []
        self.key_value = {}

    def get(self, key: int) -> int:
        if key not in self.keys:
            return -1
        else:
            self.keys.remove(key)
            self.keys.append(key)
            return self.key_value[key]

    def put(self, key: int, value: int) -> None:
        print('put start',key,value,self.key_value)
        if key in self.keys:    # 已经存在，更新位置及值
            self.keys.remove(key)
        elif len(self.keys)==self.capacity: # 满了先删
            removekey = self.keys.pop(0)
            self.key_value.pop(removekey)
        self.keys.append(key)
        self.key_value[key]=value
        print('put over',key,value,self.key_value)


def test(data_test):
    s = Solution()
    data = data_test  # normal
    # data = [list2node(data_test[0])]  # list转node
    return s.getResult(*data)


def test_obj(data_test):
    result = [None]
    obj = Solution(*data_test[1][0])
    for fun, data in zip(data_test[0][1::], data_test[1][1::]):
        if data:
            res = obj.__getattribute__(fun)(*data)
        else:
            res = obj.__getattribute__(fun)()
        result.append(res)
    return result


if __name__ == '__main__':
    datas = [
        [],
    ]
    for data_test in datas:
        t0 = time.time()
        print('-' * 50)
        print('input:', data_test)
        print('output:', test(data_test))
        print(f'use time:{time.time() - t0}s')
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备注：
GitHub：https://github.com/monijuan/leetcode_python

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leetcode_python.utils详见汇总页说明
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