常見快取演算法和LRU的c 實現

對於web開發而言，快取必不可少，也是提高效能最常用的方式。無論是瀏覽器快取(如果是chrome瀏覽器，可以通過chrome:://cache檢視)，還是服務端的快取(通過memcached或者redis等記憶體資料庫)。快取不僅可以加速使用者的訪問，同時也可以降低伺服器的負載和壓力。那麼，了解常見的快取淘汰演算法的策略和原理就顯得特別重要。

像瀏覽器的快取策略、memcached的快取策略都是使用lru這個演算法，lru演算法會將近期最不會訪問的資料淘汰掉。lru如此流行的原因是實現比較簡單，而且對於實際問題也很實用，良好的執行時效能，命中率較高。下面談談如何實現lru快取：

lru cache具備的操作：

lru實現採用雙向鍊錶 + map 來進行實現。這裡採用雙向鍊錶的原因是：如果採用普通的單鏈表，則刪除節點的時候需要從表頭開始遍歷查詢，效率為o(n)，採用雙向鍊錶可以直接改變節點的前驅的指標指向進行刪除達到o(1)的效率。使用map來儲存節點的key、value值便於能在o(logn)的時間查詢元素,對應get操作。

雙鏈表節點的定義：

struct cachenode 
};

對於lrucache這個類而言，建構函式需要指定容量大小

lrucache(int capacity)

雙鏈表的節點刪除操作：

void remove(cachenode *node)
else
if (node -> next != null)
else
}

將節點插入到頭部的操作：

void sethead(cachenode *node)
head = node;
if (tail == null)
}

get(key)操作的實現比較簡單，直接通過判斷map是否含有key值即可，如果查詢到key，則返回對應的value，否則返回-1;

int get(int key)
else
}

set(key, value)操作需要分情況判斷。如果當前的key值對應的節點已經存在，則將這個節點取出來，並且刪除節點所處的原有的位置，並在頭部插入該節點；如果節點不存在節點中，這個時候需要在鍊錶的頭部插入新節點，插入新節點可能導致容量溢位，如果出現溢位的情況，則需要刪除鍊錶尾部的節點。

void set(int key, int value)
else
sethead(newnode);
mp[key] = newnode;
}}

至此，lru演算法的實現操作就完成了，完整的原始碼參考：

常見快取演算法和LRU的c 實現

常見快取演算法和LRU的c 實現

常見快取演算法和LRU的c 實現

C 實現快取演算法LRU和LFU

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