Необходимо реализовать LRU-кэш на основе двусвязного списка.
Задание состоит из двух частей, которые необходимо выполнять последовательно.
Список имеет структуру вида
nil <- (prev) front <-> ... <-> elem <-> ... <-> back (next) -> nil
Необходимо реализовать следующий интерфейс List:
- Len() int // длина списка
- Front() *ListItem // первый элемент списка
- Back() *ListItem // последний элемент списка
- PushFront(v interface{}) *ListItem // добавить значение в начало
- PushBack(v interface{}) *ListItem // добавить значение в конец
- Remove(i *ListItem) // удалить элемент
- MoveToFront(i *ListItem) // переместить элемент в начало
Гарантируется, что методы Remove и MoveToFront вызываются от существующих в списке элементов.
Элемент списка ListItem:
- Value interface{} // значение
- Next *ListItem // следующий элемент
- Prev *ListItem // предыдущий элемент
Сложность всех операций должна быть O(1), т.е. не должно быть мест, где осуществляется полный обход списка.
Необходимо реализовать следующий интерфейс Cache:
- Set(key Key, value interface{}) bool // Добавить значение в кэш по ключу.
- Get(key Key) (interface{}, bool) // Получить значение из кэша по ключу.
- Clear() // Очистить кэш.
Структура кэша:
- ёмкость (количество сохраняемых в кэше элементов)
- очередь [последних используемых элементов] на основе двусвязного списка
- словарь, отображающий ключ (строка) на элемент очереди
Элемент кэша хранит в себе ключ, по которому он лежит в словаре, и само значение. Для чего это нужно понятно из алгоритма работы кэша (см. ниже).
Сложность операций Set/Get должна быть O(1), при желании Clear тоже можно сделать О(1).
Алгоритм работы кэша:
- при добавлении элемента:
- если элемент присутствует в словаре, то обновить его значение и переместить элемент в начало очереди;
- если элемента нет в словаре, то добавить в словарь и в начало очереди (при этом, если размер очереди больше ёмкости кэша, то необходимо удалить последний элемент из очереди и его значение из словаря);
- возвращаемое значение - флаг, присутствовал ли элемент в кэше.
- при получении элемента:
- если элемент присутствует в словаре, то переместить элемент в начало очереди и вернуть его значение и true;
- если элемента нет в словаре, то вернуть nil и false
(работа с кешом похожа на работу с
map)
Ожидаются следующие тесты:
- на логику выталкивания элементов из-за размера очереди (например: n = 3, добавили 4 элемента - 1й из кэша вытолкнулся);
- на логику выталкивания давно используемых элементов (например: n = 3, добавили 3 элемента, обратились несколько раз к разным элементам: изменили значение, получили значение и пр. - добавили 4й элемент, из первой тройки вытолкнется тот элемент, что был затронут наиболее давно).
(*) Дополнительное задание: сделать кэш горутино-безопасным.
- Пайплайн зелёный - 4 балла
- Добавлены новые юнит-тесты для списка - 1 балл
- Добавлены новые юнит-тесты для кэша (см. выше) - до 3 баллов
- Понятность и чистота кода - до 2 баллов
- Дополнительное задание на баллы не влияет