Leetcode 146.LRU缓存机制

LRU缓存机制

运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制。它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。

获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中，则获取密钥的值（总是正数），否则返回 -1。
写入数据 put(key, value) - 如果密钥不存在，则写入其数据值。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最近最少使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

进阶:

你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？

示例:

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );

 

cache.put(1, 1);

cache.put(2, 2);

cache.get(1); // 返回 1

cache.put(3, 3); // 该操作会使得密钥 2 作废

cache.get(2); // 返回 -1 (未找到)

cache.put(4, 4); // 该操作会使得密钥 1 作废

cache.get(1); // 返回 -1 (未找到)

cache.get(3); // 返回 3

cache.get(4); // 返回 4

 

 

这里采用双向链表和HashMap的结构，HashMap中存储的是key和Node，Node中存储的是key和value。HashMap能保证查找的时间复杂度是O(1)，双向链表保证的是增删的时间复杂度是O(1)

 

 1 class LRUCache {
 2 
 3     public int capacity;
 4     public Map map;
 5     public Node head;//设一个虚拟的头结点
 6     public Node tail;//设一个虚拟的尾结点
 7     public int size;//链表长度
 8 
 9     public LRUCache(int capacity) {
10         this.capacity = capacity;
11         this.map = new HashMap<>();
12         head = new Node(0, 0);
13         tail = new Node(0, 0);
14 
15         head.pre = null;
16         head.next = tail;
17         tail.pre = head;
18         tail.next = null;
19     }
20 
21     public void removeNode(Node node){
22         node.pre.next = node.next;
23         node.next.pre = node.pre;
24     }
25 
26     public void addToHead(Node node){
27         node.next = head.next;
28         node.next.pre = node;
29         node.pre = head;
30         head.next = node;
31     }
32 
33     public int get(int key) {
34         int value = -1;
35         if(map.get(key) != null){
36             value = map.get(key).value;
37             removeNode(map.get(key));
38             addToHead(map.get(key));
39         }
40         return value;
41     }
42 
43     public void put(int key, int value) {
44         if(map.get(key) != null){
45             removeNode(map.get(key));
46             map.remove(key);
47             size--;
48         }
49         Node node = new Node(key, value);
50         map.put(key, node);
51         if(size < capacity){
52             addToHead(node);
53             size++;
54         }else{
55             Node remove = tail.pre;
56             removeNode(remove);
57             map.remove(remove.key);
58             addToHead(node);
59         }
60     }
61 }
62 
63 class Node{
64     int key;
65     int value;
66     public Node(int key, int value) {
67         super();
68         this.key = key;
69         this.value = value;
70     }
71     Node pre;
72     Node next;
73 }

 

转载于:https://www.cnblogs.com/kexinxin/p/10195962.html