Java 设计实现 LRU 缓存

LRU 缓存淘汰策略是非常常见的 淘汰算法,还有 LFU(最近最不常使用算法)等

在 Redis 中,如果键值对所占内存达到了所设置的 maxMemory 最大内存则会执行淘汰策略,比如 LRU、LFU 等

在技术面试中,LRU 也是手撕代码环节中的常见考点!所以我们应该牢牢掌握 LRU 的设计。

LRU 的要求:O(1) 复杂度的插入和获取,以及在超过 capacity 限制后,按照最久未使用的策略淘汰旧值,并插入新值,复杂度均为 O(1)。

核心思路:双向链表 + 哈希表。哈希表提供可以在 O(1) 复杂度下 get、put、remove 对应键的节点的能力,双向链表提供模拟访问队列的能力,被访问的节点移到链表头,将被淘汰的节点在链表尾,所以需要双向链表!

力扣题目链接:https://leetcode.cn/problems/lru-cache/submissions/

class LRUCache {

    class ListNode {
        int key;
        int value;
        ListNode prev;
        ListNode next;

        public ListNode() {}

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

    HashMap<Integer, ListNode> map;
    ListNode head, tail;
    int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        map = new HashMap<>();
        head = new ListNode(-1, -1);
        tail = new ListNode(-1, -1);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int key) {
        ListNode node = map.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        } else {
            moveToHead(node);
            return node.value;
        }
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        ListNode node = map.get(key);
        if (node != null) {
            node.value = value;
            moveToHead(node);
            map.put(key, node);
        } else {
            if (map.size() >= capacity) {
                ListNode del = tail.prev;
                deleteNode(del);
                map.remove(del.key);
            }
            node = new ListNode(key, value);
            insertNode(node);
            map.put(key, node);
        }
    }


    private void deleteNode(ListNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    private void insertNode(ListNode node) {
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        node.prev = head;
        head.next = node;
    }

    private void moveToHead(ListNode node) {
        deleteNode(node);
        insertNode(node);
    }

}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */

你可能感兴趣的:(Java基础,java,缓存,链表)