力扣:16.25. LRU 缓存

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描述

设计和构建一个“最近最少使用”缓存,该缓存会删除最近最少使用的项目。缓存应该从键映射到值(允许你插入和检索特定键对应的值),并在初始化时指定最大容量。当缓存被填满时,它应该删除最近最少使用的项目。

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。

  • 示例 1:
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

解析

本题主要采用双向链表+HashMap; 1.定义节点信息prev和next节点,和节点中的key/value; 2.定义全局变量LRU缓存的容量,定义head和tail节点; 3.get()操作,先将对应key的CacheNode节点从链表中分离出来,然后再进行移动; 4.put()操作,思路:如果容量未满,直接插入;如果达到LRU缓存容量,那么就必须删除头节点的next节点,然后移动节点 5.定义移动节点方法。

class LRUCache {
 
  private class CacheNode{
        CacheNode prev;
        CacheNode next;
        int key;
        int value;
        public CacheNode(int key,int value){
            this.key=key;
            this.value=value;
            this.prev=null;
            this.next=null;
        }
     }
       private int capacity;
        private HashMap<Integer,CacheNode> valNodeMap=new HashMap();
        private CacheNode head=new CacheNode(-1,-1);
        private CacheNode tail=new CacheNode(-1,-1);
​
    public LRUCache(int capacity) {
       this.capacity=capacity;
       head.next=tail;
       tail.prev=head;
    }
    
    public int get(int key) {
      if(!valNodeMap.containsKey(key)){
          return -1;
      }
      CacheNode current=valNodeMap.get(key);
     current.prev.next=current.next;
     current.next.prev=current.prev;
      moveToTail(current);
      return valNodeMap.get(key).value;
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        if(get(key)!=-1){
            valNodeMap.get(key).value=value;
            return;
        }
        if(valNodeMap.size()==capacity){
            valNodeMap.remove(head.next.key);
            head.next=head.next.next;
            head.next.prev=head;
        }
        CacheNode insert=new CacheNode(key,value);
        valNodeMap.put(key, insert);
        moveToTail(insert);
    }
    private void moveToTail(CacheNode current){
        current.prev=tail.prev;
        tail.prev=current;
        current.prev.next=current;
        current.next=tail;
​
    }
}
​
/**
 * 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);
 */

运行结果:

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内存消耗:46.3 MB, 在所有 Java 提交中击败了74.48%的用户