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hot_cache.py

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+from collections import OrderedDict
+
+class LRUCache:
+    """
+    Least Recently Used (LRU) Cache.
+    設計書で言及されているホットキャッシュのシンプルな実装です。
+    """
+    
+    def __init__(self, max_size: int = 20):
+        """
+        Args:
+            max_size (int): キャッシュの最大サイズ。
+        """
+        if max_size <= 0:
+            raise ValueError("max_size must be a positive integer.")
+        self.max_size = max_size
+        self._cache = OrderedDict()
+
+    def __contains__(self, key):
+        "'key in cache' 構文をサポートします。" 
+        return key in self._cache
+
+    def __getitem__(self, key):
+        "キーに対応する値を取得し、そのキーを最も最近使用されたものとしてマークします。" 
+        if key not in self._cache:
+            raise KeyError(f"Key '{key}' not found in cache.")
+        
+        # アイテムを最後に移動させて「最近使用した」ことを示す
+        self._cache.move_to_end(key)
+        return self._cache[key]
+
+    def __setitem__(self, key, value):
+        "キーと値のペアをキャッシュに追加します。" 
+        if key in self._cache:
+            # 既存のキーの場合は、最近使用したことを示すために移動
+            self._cache.move_to_end(key)
+        
+        self._cache[key] = value
+        
+        # キャッシュサイズが上限を超えた場合、最も古く使用されていないアイテムを削除
+        if len(self._cache) > self.max_size:
+            self._cache.popitem(last=False)
+
+    def get(self, key, default=None):
+        "キーが存在しない場合に例外を送出しないバージョンの get です。" 
+        if key in self._cache:
+            return self[key]
+        return default
+
+    @property
+    def size(self):
+        "現在のキャッシュサイズを返します。" 
+        return len(self._cache)
+
+# --- 使用例 ---
+if __name__ == "__main__":
+    # サイズ3のキャッシュを作成
+    cache = LRUCache(max_size=3)
+    
+    print("--- Cache Operations ---")
+    cache['coord_1'] = "Tile 1 Data"
+    cache['coord_2'] = "Tile 2 Data"
+    cache['coord_3'] = "Tile 3 Data"
+    print("Cache after adding 3 items:", cache._cache)
+    
+    # coord_1にアクセス -> 最近使用されたアイテムになる
+    print("\nAccessing 'coord_1'...")
+    _ = cache['coord_1']
+    print("Cache state:", cache._cache)
+
+    # 新しいアイテムを追加 -> 最も古く使用されていない 'coord_2' が削除される
+    print("\nAdding 'coord_4', expecting 'coord_2' to be evicted...")
+    cache['coord_4'] = "Tile 4 Data"
+    print("Cache state:", cache._cache)
+
+    print("\nIs 'coord_2' in cache?", 'coord_2' in cache)
+    print("Is 'coord_3' in cache?", 'coord_3' in cache)
+    print("Current cache size:", cache.size)