## Домашнее задание №4 «LRU-кэш» Необходимо реализовать LRU-кэш на основе двусвязного списка. Задание состоит из двух частей, которые необходимо выполнять последовательно. ### 1) Реализация двусвязного списка Список имеет структуру вида ```text nil <- (next) front <-> ... <-> elem <-> ... <-> back (prev) -> nil ``` Необходимо реализовать следующий интерфейс List: - Len() int // длина списка - Front() *Item // первый Item - Back() *Item // последний Item - PushFront(v interface{}) *Item // добавить значение в начало - PushBack(v interface{}) *Item // добавить значение в конец - Remove(i *Item) // удалить элемент - MoveToFront(i *Item) // переместить элемент в начало **Гарантируется, что методы Remove и MoveToFront вызываются от существующих в списке элементов.** Элемент списка Item: - Value interface{} // значение - Next *Item // следующий элемент - Prev *Item // предыдущий элемент Сложность всех операций должна быть O(1), т.е. не должно быть мест, где осуществляется полный обход списка. ### 2) Реализация кэша на основе ранее написанного списка Необходимо реализовать следующий интерфейс Cache: - Set(key string, value interface{}) bool // Добавить значение в кэш по ключу - Get(key string) (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 должен хранить в себе ключ, по которому он лежит в словаре, и само значение. Для чего это нужно понятно из алгоритма работы кэша (см. ниже). 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`) **(*) Дополнительное задание: сделать кэш горутино-безопасным.** ### Критерии оценки - Пайплайн зелёный - 4 балла - Добавлены новые юнит-тесты для списка - 1 балл - Добавлены новые юнит-тесты для кэша (включая тест на логику выталкивания из кэша редко используемых элементов) - до 3 баллов - Понятность и чистота кода - до 2 баллов - Дополнительное задание на баллы не влияет #### Зачёт от 7 баллов ### Подсказки - https://en.wikipedia.org/wiki/Doubly_linked_list - https://ru.bmstu.wiki/LRU_(Least_Recently_Used) - `sync.Mutex`