LRU：最久未使用置换原则
均以3个内存块举例。

FIFO：先进先出

LRU算法代码实现：

/*
双链表：最底端是最久未使用的
哈希表：通过缓存数据的键映射到其在双向链表中位置
        对hash表做put和get：

给LRU的cache用map
    初始化
    get（LRU核心）：获取链表中该页号存的值，如果不存在，则返回-1，如果存在，则把它移动到链表顶部，因为算使用一次
    put：（LRU核心）：只要是put过的，都要移动到头顶，且分为当前节点是否已经存在，不存在则创建新节点加入到头部，如果链表过长，则删除尾
    借助map：根据页号寻找链表节点
    借助DLinkNode：把当前内存块串联起来
*/


class DLinkNode
{
public:
    int key, val;
    DLinkNode* pre;
    DLinkNode* nxt;
    DLinkNode(): key(0), val(0), pre(nullptr), nxt(nullptr){}
    DLinkNode(int _key, int _val):key(_key), val(_val), pre(nullptr), nxt(nullptr){}

};

class LRUCache {
    // 根据存入数据，找对应链表
    unordered_map<int, DLinkNode*> cache;
    DLinkNode* head;
    DLinkNode* tail;
    // 缓存块数量和当前大小
    int size;
    int capacity;
public:                                 // 内(参)
    LRUCache(int capacity):capacity(capacity), size(0)
    {
        head = new DLinkNode();
        tail = new DLinkNode();
        head->nxt = tail;
        tail->pre = head;
    }

    // 存：获取当前页面的值，如果存在就获取且让它到链表顶部
    int get(int key) 
    {
        // 页面号不存在则返回-1
        if (cache.find(key) == cache.end())
            return -1;
        // key存在，先哈希定位，再移动到头
        DLinkNode* node =  cache[key];
        moveToHead(node);
        return node->val;
    }
    // 找值，且移动到首位
    void put(int key, int val)
    {
        // 不存在该key，则创建新节点
        if (cache.find(key) == cache.end())
        {
            DLinkNode* node = new DLinkNode(key, val);
            cache[key] = node;
            // 单独的节点加到头部
            addToHead(node);
            ++size;
            // 容量超了，就删除尾部
            if (size > capacity)
            {
                DLinkNode* tail = removeTail();
                cache.erase(tail->key);
                delete tail;
                --size;
            }
        }
        // 存在则获取
        else
        {
            // 如果key存在，map中获取该节点，移动到头
            DLinkNode* node = cache[key];
            // 不必做判断也可
            if (node->val != val)
                node->val = val;
            moveToHead(node);
        }
    }

    // 已存在与链表中的节点移动到头部，利用删除和插入顶部两个函数
    void moveToHead(DLinkNode* node)
    {
        // 两个顺序无所谓
        removeNode(node);
        // 新节点，放到头部
        addToHead(node);
    }
    // 删除链表节点
    void removeNode(DLinkNode* node)
    {
        // 当前节点的左右两链表节点链接做改变
        node->pre->nxt = node->nxt;
        node->nxt->pre = node->pre;
    }
    // 把一个节点，放到头部：不论是否已在链表中
    void addToHead(DLinkNode* node)
    {
        // 动头和当前
        node->nxt = head->nxt;
        node->pre = head;
        head->nxt->pre = node;
        head->nxt = node;
    }
    // 删除链表尾部
    DLinkNode* removeTail()
    {
        DLinkNode* node = tail->pre;
        removeNode(node);
        return node;
    }
};

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache* obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj->get(key);
 * obj->put(key,value);
 */