LRU算法demo

星空.jpg

近期简单的看了些算法，印象深刻的lru算法，网上很多，贴了一个运行结果却不尽人意，以下自己单独写了一个，以便后期回顾

package LRU;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class LRUCache {
    /**
     * 容量
     */
    private int capacity = 1024;
    /**
     * Node记录表
     */
    private Map> table = new ConcurrentHashMap<>();
    /**
     * 双向链表头部
     */
    private ListNode head;
    /**
     * 双向链表尾部
     */
    private ListNode tail;
    /**
     * 排序结果
     */
    private List orderList;


    public LRUCache(int capacity) {
        this();
        this.capacity = capacity;
    }


    public LRUCache() {
        head = new ListNode<>();
        tail = new ListNode<>();
        head.next = tail;
        head.prev = null;
        tail.prev = head;
        tail.next = null;
    }
    public void order(){
        List orderList = new ArrayList();
        ListNode tag = new ListNode();
        orderList.add(JSON.toJSONString(head.value));
        tag = head;
        while (null != tag.next.key){
            tag = tag.next;
            orderList.add(JSON.toJSONString(tag.value));
        }
        this.orderList = orderList;

    }


    public V get(String key) {
        ListNode node = table.get(key);
        //重新连线[处理尾部]
        //尾部节点的前节点的前节点的下个节点指向尾部
        System.out.println("tail---->"+tail.key);
        tail.prev.prev.next=tail;
        //尾部节点指向前面节点的前节点
        System.out.println("tail.prev.prev---->"+tail.prev.prev.key);
        tail.prev=tail.prev.prev;

        System.out.println("tail.prev.key---->"+tail.prev.key);
        //重新连线[处理节点前后]
        //当前节点的下个节点的前节点指向当前节点的前节点
        node.next.prev=node.prev;
        //当前节点的前节点的下个节点指向当前节点的下个节点
        node.prev.next=node.next;
        //-------删除当前节点
        table.remove(key);
        //-------插入到头部
        //处理node尾部连线
        //头节点的下个节点的前节点插入node
        head.next.prev=node;
        //node的下个节点为当前头节点的下个节点
        node.next=head.next;
        //处理node头部连线
        //头节点的下个节点改为当前节点
        head.next=node;
        //当前节点的头节点设为头节点
        node.prev=head;
        table.put(key,node);

        return (V) node;
    }

    //插入前判断是否有大于缓存,如果大于则将尾部删除，头部插入新的节点
    //每次都从头插入
    //如果插入的值已存在则删除链表里面的节点，并将节点移动到头部
    public void put(String key, V value) {
        ListNode nodeOld = table.get(key);
        if (nodeOld==null){
            ListNode node = (ListNode) value;
            if (table.size()>=capacity){
                //-------删除尾部
                table.remove(tail.prev.key);
                //重新连线
                //尾部节点的前节点的前节点的下个节点指向尾部
                System.out.println("tail---->"+tail.key);
                tail.prev.prev.next=tail;
                System.out.println("tail.prev.key---->"+tail.prev.key);

                //尾部节点指向前面节点的前节点
                System.out.println("tail.prev.prev---->"+tail.prev.prev.key);
                tail.prev=tail.prev.prev;


                //-------插入到头部
                //处理node尾部连线
                //头节点的下个节点的前节点插入node
                System.out.println("head.next.prev.key---->"+head.next.prev.key);
                head.next.prev=node;
                //node的下个节点为当前头节点的下个节点
                node.next=head.next;
                //处理node头部连线
                //头节点的下个节点改为当前节点
                System.out.println("head.next.key---->"+head.next.key);
                head.next=node;
                //当前节点的头节点设为头节点
                node.prev=head;
                table.put(key,node);
            }else {
                //-------插入到头部
                //处理node尾部连线
                //头节点的下个节点的前节点插入node
                head.next.prev=node;
                //node的下个节点为当前头节点的下个节点
                node.next=head.next;
                //如果tail的前节点是head证明是刚初始化，需要将node链接到tail
                if (tail.prev == head){
                    tail.prev = node;
                }
                //处理node头部连线
                //头节点的下个节点改为当前节点
                head.next=node;
                //当前节点的头节点设为头节点
                node.prev=head;
                table.put(key,node);
            }
        }else {
            //重新连线
            //当前节点的下个节点的前节点指向当前节点的前节点
            nodeOld.next.prev=nodeOld.prev;
            //当前节点的前节点的下个节点指向当前节点的下个节点
            nodeOld.prev.next=nodeOld.next;
            //-------删除当前节点
            table.remove(key);
            //-------插入到头部
            //处理node尾部连线
            //头节点的下个节点的前节点插入node
            head.next.prev=nodeOld;
            //node的下个节点为当前头节点的下个节点
            nodeOld.next=head.next;
            //处理node头部连线
            //头节点的下个节点改为当前节点
            head.next=nodeOld;
            //当前节点的头节点设为头节点
            nodeOld.prev=head;
            table.put(key,nodeOld);
        }



    }

    /**
     * 双向链表内部类
     */
    public static class ListNode {
        private K key;
        private V value;
        ListNode prev;
        ListNode next;

        public ListNode(K key, V value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }


        public ListNode() {

        }
    }




    public static void main(String[] args) {
        LRUCache cache = new LRUCache<>(4);
        ListNode node1 = new ListNode<>("key1", 1);
        ListNode node2 = new ListNode<>("key2", 2);
        ListNode node3 = new ListNode<>("key3", 3);
        ListNode node4 = new ListNode<>("key4", 4);
        ListNode node5 = new ListNode<>("key5", 5);
        cache.put("key1", node1);
        cache.put("key2", node2);
        cache.put("key3", node3);
        cache.put("key4", node4);
        cache.put("key5", node5);
        //map没有顺序，不好看结果
        cache.order();
        System.out.println("head1-----------"+cache.head.next.key);
        System.out.println("tail1-----------"+cache.tail.prev.key);
        System.out.println("tail-----------"+ JSON.toJSONString(cache.orderList));
        cache.get("key2");
        cache.order();
        System.out.println("head1-----------"+cache.head.next.key);
        System.out.println("tail1-----------"+cache.tail.prev.key);
        System.out.println("tail-----------"+ JSON.toJSONString(cache.orderList));
    }
}