146. LRU 缓存

• 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 key 已经存在，则变更其数据值 value ；如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该 逐出 最久未使用的关键字。

函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

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

class ListNode:
    def __init__(self,key,val) -> None:
        self.key = key
        self.val = val
        self.next = None
        self.pre = None
    
        
class LRUCache:

    def __init__(self, capacity: int):
        self.capacity = capacity
        self.head = ListNode(0,0)
        self.tail = ListNode(0,0)
        self.head.next = self.tail
        self.tail.pre = self.head
        self.map = {}


    def move_to_tail(self,node):
        pre = node.pre
        pre.next = node.next

        next = node.next
        node.next = None
        next.pre = pre

        self.tail.pre.next = node
        node.pre = self.tail.pre
        node.next = self.tail
        self.tail.pre = node

    def get(self, key: int) -> int:
        res = -1
        if key in self.map:
            self.move_to_tail(self.map[key])
            res = self.map[key].val
        return res

    def put(self, key: int, value: int) -> None:
        if key in self.map:
            self.map[key].val = value
            self.move_to_tail(self.map[key])
        else:
            if len(self.map) == self.capacity:
                self.map.pop(self.head.next.key)
                self.head.next = self.head.next.next
                self.head.next.pre = self.head

            node = ListNode(key,value)
            self.map[key] = node
            self.tail.pre.next = node
            node.pre = self.tail.pre
            node.next = self.tail
            self.tail.pre = node