腾讯面试算法题

描述

设计LRU(最近最少使用)缓存结构，该结构在构造时确定大小，假设大小为K，并有如下两个功能

set(key, value)：将记录(key, value)插入该结构
get(key)：返回key对应的value值

提示:

1.某个key的set或get操作一旦发生，认为这个key的记录成了最常使用的，然后都会刷新缓存。
2.当缓存的大小超过K时，移除最不经常使用的记录。
3.输入一个二维数组与K，二维数组每一维有2个或者3个数字，第1个数字为opt，第2，3个数字为key，value
若opt=1，接下来两个整数key, value，表示set(key, value)
若opt=2，接下来一个整数key，表示get(key)，若key未出现过或已被移除，则返回-1
对于每个opt=2，输出一个答案
4.为了方便区分缓存里key与value，下面说明的缓存里key用""号包裹

进阶:你是否可以在O(1)的时间复杂度完成set和get操作
示例1
输入：

[[1,1,1],[1,2,2],[1,3,2],[2,1],[1,4,4],[2,2]],3

返回值：

[1,-1]

说明：
[1,1,1]，第一个1表示opt=1，要set(1,1)，即将(1,1)插入缓存，缓存是{“1”=1}
[1,2,2]，第一个1表示opt=1，要set(2,2)，即将(2,2)插入缓存，缓存是{“1”=1,“2”=2}
[1,3,2]，第一个1表示opt=1，要set(3,2)，即将(3,2)插入缓存，缓存是{“1”=1,“2”=2,“3”=2}
[2,1]，第一个2表示opt=2，要get(1)，返回是[1]，因为get(1)操作，缓存更新，缓存是{“2”=2,“3”=2,“1”=1}
[1,4,4]，第一个1表示opt=1，要set(4,4)，即将(4,4)插入缓存，但是缓存已经达到最大容量3，移除最不经常使用的{“2”=2}，插入{“4”=4}，缓存是{“3”=2,“1”=1,“4”=4}
[2,2]，第一个2表示opt=2，要get(2)，查找不到，返回是[1,-1]

示例2
输入：

[[1,1,1],[1,2,2],[2,1],[1,3,3],[2,2],[1,4,4],[2,1],[2,3],[2,4]],2

返回值：

[1,-1,-1,3,4]

#include<unordered_map>
class Solution {
public:
    /**
     * lru design
     * @param operators int整型vector<vector<>> the ops
     * @param k int整型 the k
     * @return int整型vector
     */
    int capacity;
    list<pair<int,int>> lrulst;
    unordered_map<int,list<pair<int,int>>::iterator > lruhash;
    vector<int> LRU(vector<vector<int> >& operators, int k) {
        vector<int> result; capacity = k;
        result.reserve(operators.size());
        if(k!=0)
        {
            for(const vector<int>& opt: operators)
            {
                if(opt[0]==1)    set(opt[1],opt[2]);
                else if(opt[0]==2)    result.push_back(get(opt[1]));
            }
        }
        return result;
    }
    
    void set(int key,int val){
        auto iter = lruhash.find(key);
        if(iter == lruhash.end()) 
        {
            if(capacity == lrulst.size())
            {
                lruhash.erase(lrulst.back().first);
                lrulst.pop_back();
            }
        }
        else    lrulst.erase(iter->second);
        lrulst.push_front({key,val});
        lruhash[key] = lrulst.begin();
    }
    
    int get(int key){
        auto iter = lruhash.find(key);
        if(iter == lruhash.end())    return -1;
        int val = iter->second->second;
        lrulst.erase(iter->second);
        lrulst.push_front(*iter->second);
        return val;
    }

};

链表翻转

题目：链表翻转。给出一个链表和一个数k，比如链表1→2→3→4→5→6，k=2，翻转后2→1→4→3→6→5，若k=3,翻转后3→2→1→6→5→4，若k=4，翻转后4→3→2→1→5→6，用程序实现Node* RotateList(Node* list, size_t k). 提示：这个题是链表逆置的升级变型。

算法思想：

这个题是链表逆置的升级变型，我们可以将此链表先按照以k为单位分为若干个小链表，再将小链表进行翻转，最后将小链表链接起来，依次进行，当小链表的长度小于k时，将其直接连接在链表后面即可。

代码实现：

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cstring>

typedef int DataType;

typedef struct ListNode
{
    
	DataType _data;
	struct ListNode* _next;
}Node,*pNode,*pList;

void Init(pList* pplist)
{
    
	assert(pplist);
	*pplist = NULL;
}


pNode BuyNode(DataType x)
{
    
	pNode pnode = (pNode)malloc(sizeof(Node));
		if (pnode == NULL)
		{
    
			perror("malloc");
			return NULL;
		}
		pnode->_data = x;
		pnode->_next = NULL;
		return pnode;
}

void Push(pList* pplist,DataType x)
{
    
	pNode NewNode = BuyNode(x);
	if (*pplist == NULL)
	{
    
		*pplist = NewNode;
	}
	else
	{
    
		pNode cur = *pplist;
		while (cur->_next)
		{
    
			cur = cur->_next;
		}
		cur->_next = NewNode;
	}
}


pNode Reverse(pList plist)
{
    
	pNode cur = plist;
	if(cur == NULL)
		return NULL;
	if (cur->_next)
	{
    
		Reverse(cur->_next);
	}
	printf("%d ", cur->_data);
	return cur;
}


pNode getLastNode(pList plist)
{
    
	pNode pHead = plist;
	while (pHead->_next != NULL)
	{
    
		pHead = pHead->_next;
	}
	return pHead;

}

pNode SwapListByK(pList plist, size_t k)
{
    
	pNode pnode = plist;
	pNode pNewNode;
	pNode pNextNode;
	pNode LastNode = NULL;
	pNode tmp = NULL;
	size_t pos;
	if (k <= 1)
		return plist;
	
	plist = NULL;
	while (pnode)
	{
    
		pos = 0;
		pNewNode = pnode;
		while (pnode && pos < k - 1)
		{
    
			tmp = pNewNode;
			pnode = pnode->_next;
			if (pnode == NULL)
			{
    
				break;
			}
			pos++;
		}
		if (pnode == NULL)
		{
    
			return tmp;        //如果需要反转的不足k个元素，则直接连在后面
		}
		if (pnode)
		{
    
			pNextNode = pnode->_next;
			pnode->_next = NULL;
			if (LastNode != NULL)
			{
    
				LastNode->_next = NULL;
			}
			pNewNode = Reverse(pNewNode);
			if (plist == NULL)
				plist = pNewNode;
			else
				LastNode->_next = pNewNode;

			pnode = getLastNode(pNewNode);
			pnode->_next = pNextNode;
			LastNode = pnode;
			pnode = pNextNode;
		}
		else
		{
    
			break;
		}
	}
	return pnode;
}

void Printf(pList plist)
{
    
	pList cur = plist;
	while (cur)
	{
    
		printf("%d ", cur->_data);
		cur = cur->_next;
	}
	printf(" NULL\n");
}

void Test()
{
    
	pList plist;
	Init(&plist);
	Push(&plist, 1);
	Push(&plist, 2);
	Push(&plist, 3);
	Push(&plist, 4);
	Push(&plist, 5);
	Push(&plist, 6);
	Push(&plist, 7);
	Printf(plist);

	pNode ret = SwapListByK(plist, 3);
	Printf(ret);
	
}