Pamięć podręczna LRU w Python3.3 ma wstawianie, usuwanie i wyszukiwanie O(1).
Projekt wykorzystuje okrągłą, podwójnie powiązaną listę wpisów (ułożonych od najstarszego do najnowszego) oraz tablicę mieszającą do lokalizacji poszczególnych linków. Trafienia w pamięci podręcznej wykorzystują tablicę mieszającą, aby znaleźć odpowiedni link i przenieść go na początek listy. Braki w pamięci podręcznej usuwają najstarszy link i tworzą nowy link na początku połączonej listy.
Oto uproszczona (ale szybka) wersja w 33 liniach bardzo prostego Pythona (używająca tylko prostych operacji słownikowych i listowych). Działa na Python 2.0 i nowszych (lub PyPy lub Jython lub Python3.x):
class LRU_Cache:
def __init__(self, original_function, maxsize=1024):
# Link structure: [PREV, NEXT, KEY, VALUE]
self.root = [None, None, None, None]
self.root[0] = self.root[1] = self.root
self.original_function = original_function
self.maxsize = maxsize
self.mapping = {}
def __call__(self, *key):
mapping = self.mapping
root = self.root
link = mapping.get(key)
if link is not None:
link_prev, link_next, link_key, value = link
link_prev[1] = link_next
link_next[0] = link_prev
last = root[0]
last[1] = root[0] = link
link[0] = last
link[1] = root
return value
value = self.original_function(*key)
if len(mapping) >= self.maxsize:
oldest = root[1]
next_oldest = oldest[1]
root[1] = next_oldest
next_oldest[0] = root
del mapping[oldest[2]]
last = root[0]
last[1] = root[0] = mapping[key] = [last, root, key, value]
return value
if __name__ == '__main__':
p = LRU_Cache(ord, maxsize=3)
for c in 'abcdecaeaa':
print(c, p(c))
Począwszy od Pythona 3.1, OrderedDict sprawia, że implementacja pamięci podręcznej LRU jest jeszcze prostsza:
from collections import OrderedDict
class LRU_Cache:
def __init__(self, original_function, maxsize=1024):
self.original_function = original_function
self.maxsize = maxsize
self.mapping = OrderedDict()
def __call__(self, *key):
mapping = self.mapping
try:
value = mapping[key]
mapping.move_to_end(key)
except KeyError:
value = self.original_function(*key)
if len(mapping) >= self.maxsize:
mapping.popitem(False)
mapping[key] = value
return value
