在python中缓存函数的最后k个结果

Question

我想编写一个函数，它接受一个单参数函数 f 和一个整数 k，并返回一个行为与 f 相同的函数，除了它缓存 f 的最后 k 个结果。例如，如果 memoize 是我们所追求的函数，并且让 mem_f = memoize(f, 2)，那么：    mem_f(arg1) -> f(arg1) is computed and cached      mem_f(arg1) -> f(arg1) is returned from cache      mem_f(arg2) -> f(arg2) is computed and cached      mem_f(arg3) -> f(arg3) is computed and cached, and f(arg1) is evicted我所做的是：def memoize(f,k):    cache = dict()    def mem_f(*args):        if args in cache:            return cache[args]        result = f(*args)        cache[args]= result        return result     return mem_f该函数从缓存中返回结果，如果它不在缓存中，则计算并缓存它。但是，我不清楚如何只缓存 f 的最后 k 个结果？我是新手，任何帮助将不胜感激。

Answer 1

你可以functools.lru_cache用来做缓存。我接受一个maxsize参数来控制它缓存的数量：

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=2)

def test(n):

    print("calling function")

    return n * 2

print(test(2))

print(test(2))

print(test(3))

print(test(3))

print(test(4))

print(test(4))

print(test(2))

结果：

调用函数

4

4

调用函数

6

6

调用函数

8

8

调用函数

4

Answer 2

解决方案

您可以使用以下方法修复您拥有的代码OrderedDict：

from collections import OrderedDict

def memoize(f, k):

    cache = OrderedDict()

    def mem_f(*args):

        if args in cache:

            return cache[args]

        result = f(*args)

        if len(cache) >= k:

            cache.popitem(last=False)

        cache[args]= result

        return result 

    return mem_f,cache

测试一下

def mysum(a, b):

    return a + b

mysum_cached,cache = memoize(mysum, 10)

for i in range(100)

    mysum_cached(i, i)

print(cache)

输出：

OrderedDict([((90, 90), 180), ((91, 91), 182), ((92, 92), 184), ((93, 93), 186), ((94, 94), 188), ((95, 95), 190), ((96, 96), 192), ((97, 97), 194), ((98, 98), 196), ((99, 99), 198)])

此版本memoize可能适用于您自己的代码。但是，对于生产代码（即其他人必须依赖的代码），您可能应该使用functools.lru_cacheMark Meyer 建议的标准库函数 ( )。

Answer 3

扩展 Mark Meyer 的绝妙建议，以下是解决方案的使用方式lru_cache和问题的术语：

from functools import lru_cache

def memoize(f, k):

    mem_f = lru_cache(maxsize=k)(f)

    return mem_f

def multiply(a, b):

    print("Called with {}, {}".format(a, b))

    return a * b

def main():

    memo_multiply = memoize(multiply, 2)

    print("Answer: {}".format(memo_multiply(3, 4)))

    print("Answer: {}".format(memo_multiply(3, 4)))

    print("Answer: {}".format(memo_multiply(3, 7)))

    print("Answer: {}".format(memo_multiply(3, 8)))

if __name__ == "__main__":

    main()

结果：

Called with 3, 4

Answer: 12

Answer: 12

Called with 3, 7

Answer: 21

Called with 3, 8

Answer: 24