LRU算法

LRU是什么

LRU是一种缓存淘汰算法（在OS中也叫内存换页算法），LRU是Least recently used的缩写，即“最近最少使用”，由于缓存资源有限，所以要淘汰缓存中不常用的数据，留下常用的数据，达到缓存效率的最大化。LRU就是这样一种决定“淘汰谁留下谁”的算法。

算法规则

添加数据：

• 有新数据（意味着数据之前没有被缓存过）添加时，加入到列表头部
• 缓存到达最大容量时，需要淘汰数据多出来的数据，此时淘汰列表尾部的数据
• 当缓存中有数据被命中，则将数据移动到列表头部（相当于新加入缓存）

取数据（访问数据）：

• 如果没有该数据，返回-1
• 如果有该数据，取出该数据，并放在列表头部，并返回该数据

 

在Python的collections包中，已经内置了这种实用的结构OrderedDict，OrderedDict是字典（dict）的子类，既有元素排序的特点，又有hash的数据结构，快速判断数据是否存在，解决列表实现的性能问题。

 

import collections
class LRUCache:

    def __init__(self, capacity):
        self.capacity = capacity
        self.queue = collections.OrderedDict()

    def get(self, key):
        if key not in self.queue:
            return -1
        value = self.queue.pop(key)
        self.queue[key] = value
        return self.queue[key]

    def put(self, key, value):
        if key in self.queue:
            self.queue.pop(key)
        elif len(self.queue.items()) == self.capacity:
            self.queue.popitem(last=False)
        self.queue[key] = value

c = LRUCache(5)

for i in range(5,10):
    c.put(i,10*i)
x = c.get(6)
print(c.queue)