146. LRU 缓存

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146. LRU 缓存

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请你设计并实现一个满足  LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。

实现 LRUCache 类：

• LRUCache(int capacity) 以 正整数 作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
• int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
• void put(int key, int value) 如果关键字 key 已经存在，则变更其数据值 value ；如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该 逐出 最久未使用的关键字。

函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

提示：

• 1 <= capacity <= 3000
• 0 <= key <= 10000
• 0 <= value <= 10^5
• 最多调用 2 * 10^5 次 get 和 put

思路：

本题借助Map的特性来实现LRU。根据MDN的描述，Map对象保存键值对，并且能够记住键的原始插入顺序。因此插入的顺序就是最近使用的顺序。

当获取值时，直接get获取，然后删除掉当前值，再重新插入到map中，这样就实现了最近原则。

当设置值时，如果当前值已存在，则先删除再插入；如果当前缓存已满员，则删除掉最先插入的一条数据，再插入当前值。需要注意的是，可以通过以下方式来获取map中的第一条值。

const map = new Map();
const first_value = map.keys().next().value;

MDN中说到，keys() 返回一个引用的 Iterator 对象。它包含按照 顺序 插入 Map 对象中每个元素的key值。获取迭代器的第一个键的值就是上述写法。同理，values()也有类似的作用。

最终的代码如下：

Map

/**
 * @param {number} capacity
 */
var LRUCache = function(capacity) {
    this.cache = new Map();
    this.capacity = capacity;
};

/** 
 * @param {number} key
 * @return {number}
 */
LRUCache.prototype.get = function(key) {
    if (this.cache.has(key)) {
        let temp = this.cache.get(key);
        this.cache.delete(key);
        this.cache.set(key, temp);
        return temp;
    }
    return -1;
};

/** 
 * @param {number} key 
 * @param {number} value
 * @return {void}
 */
LRUCache.prototype.put = function(key, value) {
    if (this.cache.has(key)) {
        this.cache.delete(key);
    } else if (this.cache.size >= this.capacity) {
        this.cache.delete(this.cache.keys().next().value);
    }
    this.cache.set(key, value);
};

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

总结

LRU算法思想在vue的keep-alive组件中有被使用。本题也是面试中常被问到的高频面试题。因此需要完全掌握。

更进一步的，也需要我们了解vue的keep-alive组件的源码是如何写的，学习优秀的源码，我们才可以走的更远。