LRU.py - master - anz/AAB_algorithms

LRU.py
104 строки3 KB
anz
добавление примера работы LRU Cache
31 мар 2025, 16:49
31 мар 2025, 16:49fe7dab0
class Node:
    def __init__(self, key, value):
        self.key = key
        self.value = value
        self.prev = None
        self.next = None


class LRUCache:
    def __init__(self, capacity):
        self.capacity = capacity
        self.cache = {}
        self.head = Node(None, None)
        self.tail = Node(None, None)
        self.head.next = self.tail
        self.tail.prev = self.head

    def _remove(self, node):
        prev_node = node.prev
        next_node = node.next
        prev_node.next = next_node
        next_node.prev = prev_node

        node.prev = None
        node.next = None

    def _add_to_head(self, node):
        node.prev = self.head
        node.next = self.head.next
        self.head.next.prev = node
        self.head.next = node

    def _move_to_head(self, node):
        self._remove(node)
        self._add_to_head(node)

    def get(self, key):
        if key not in self.cache:
            return None

        node = self.cache[key]
        self._move_to_head(node)
        return node.value

    def set(self, key, value):
        if key in self.cache:
            node = self.cache[key]
            node.value = value
            self._move_to_head(node)
            return

        if len(self.cache) >= self.capacity:
            lru_node = self.tail.prev
            self._remove(lru_node)
            del self.cache[lru_node.key]

        new_node = Node(key, value)
        self.cache[key] = new_node
        self._add_to_head(new_node)

    def delete(self, key):
        if key in self.cache:
            node = self.cache[key]
            self._remove(node)
            del self.cache[key]

    def out(self):
        current = self.head.next
        while current != self.tail:
            print(f"[{current.key}:{current.value}]", end=" ")
            current = current.next
        print()
# ПРИМЕР РАБОТЫ
cache = LRUCache(3)

print("Добавляем элементы A, B, C:")
cache.set("A", 1)
cache.set("B", 2)
cache.set("C", 3)
cache.out()

print("Получаем элемент A, и он перемещается в начало:")
cache.get("A")
cache.out()

print("Добавляем новый элемент D, он вытесняет B:")
cache.set("D", 4)
cache.out()

print("Обновляем существующий элемент C:")
cache.set("C", 300)
cache.out()

print("Удаляем элемент D:")
cache.delete("D")
cache.out()

print("Пытаемся получить несуществующий элемент S:")
print("Значение S:", cache.get("X"))

print("Добавляем элементы U и J:")
cache.set("U", 5)
cache.set("J", 6)
cache.out()