在 Python 中,collections是一个非常有用的内置模块,它提供了一些高性能的数据类型,可以帮助你更高效地处理数据。
namedtuple
命名元组是一种可以为元组中的每个元素指定名称的数据类型。这使得代码更加可读,并且可以像访问对象属性一样访问元组的元素。
代码语言:javascript复制from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(1, 2)
print(p.x, p.y)
deque
双端队列是一种可以在两端进行高效插入和删除操作的数据结构。它比列表更适合用于实现队列和栈。
代码语言:javascript复制from collections import deque
dq = deque([1, 2, 3])
dq.append(4)
dq.appendleft(0)
print(dq)
Counter
计数器是一种用于统计可哈希对象出现次数的数据类型。它可以方便地统计列表、字符串等数据中的元素出现次数。
代码语言:javascript复制from collections import Counter
c = Counter('abracadabra')
print(c)
OrderedDict
有序字典是一种可以记住插入顺序的字典类型。在 Python 3.7 及以后的版本中,普通字典也已经可以记住插入顺序,但在之前的版本中,OrderedDict非常有用。
代码语言:javascript复制from collections import OrderedDict
od = OrderedDict()
od['a'] = 1
od['b'] = 2
od['c'] = 3
print(od)
用OrderedDict实现LRU缓存算法
描述
请你设计并实现一个满足 LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。 实现 LRUCache 类:
- 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
代码语言:javascript复制["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
代码语言:javascript复制[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
不用OrderedDict实现
代码语言:javascript复制class ListNode:
def __init__(self):
self.value = None
self.key = None
self.next = None
self.prev = None
class LRUCache:
def __init__(self, capacity: int):
self.capacity = capacity
self.head = ListNode()
self.tail = ListNode()
self.head.next = self.tail
self.tail.prev = self.head
self.nodeMap = {}
def _putToHead(self, node):
if node.prev is self.head:
return
node.next.prev = node.prev
node.prev.next = node.next
self.head.next.prev = node
node.next = self.head.next
node.prev = self.head
self.head.next = node
def get(self, key: int) -> int:
if key in self.nodeMap:
n = self.nodeMap[key]
self._putToHead(n)
return n.value
return -1
def put(self, key: int, value: int) -> None:
if key in self.nodeMap:
n = self.nodeMap[key]
n.value = value
self._putToHead(n)
return
n = ListNode()
n.value = value
n.key = key
self.head.next.prev = n
n.next = self.head.next
n.prev = self.head
self.head.next = n
self.nodeMap[key] = n
if len(self.nodeMap.keys()) > self.capacity:
tailNode = self.tail.prev
self.tail.prev = tailNode.prev
tailNode.prev.next = tailNode.next
if tailNode.key in self.nodeMap:
del self.nodeMap[tailNode.key]
使用OrderedDict实现
代码语言:javascript复制import collections
class LRUCache(collections.OrderedDict):
def __init__(self, capacity: int):
super().__init__()
self.capacity = capacity
def get(self, key: int) -> int:
if key in self:
self.move_to_end(key)
return self[key]
return -1
def put(self, key: int, value: int) -> None:
if key in self:
self.move_to_end(key)
self[key] = value
if len(self) > self.capacity:
self.popitem(last=False)