前端面试之手写LRU缓存前端面试中，手写LRU缓存的出题概率特别大，在自己秋招面试和别人的面试经历中，有很多人都提到了这

前端面试中，手写LRU缓存的出题概率特别大，在自己秋招面试和别人的面试经历中，有很多人都提到了这个，所以我今天就结合leetcode上这题，来自己复习手写一下。

题目：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。 示例：

输入
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1);    // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3);    // 返回 3
lRUCache.get(4);    // 返回 4

使用双向链表和哈希表

双向链表的节点存放key和对应的value

哈希表用来快速访问存储于双向链表的数据

我们把答案写在下面，并尽可能详细的解释一下

// 定义 ListNode 节点
class ListNode {
    constructor (key, value) {
        this.key = key
        this.value = value
        this.next = null
        this.prev = null
    }
}

// 定义LRUCache
class LRUCache {
    constructor(capacity) {
        // 容量
        this.capacity = capacity
        // 哈希表
        this.hash = {}
        // 缓存数目
        this.count = 0
        // 虚拟头节点
        this.dummyHead = new ListNode()
        // 虚拟尾节点
        this.dummyTail = new ListNode()
        // 将虚拟节点头尾相连
        this.dummyHead.next = this.dummyTail
        this.dummyTail.prev = this.dummyHead
    }
    
    // get方法
    get (key) {
        // 从哈希表中获取对应的节点
        let node = this.hash[key]
        // 如果节点不存在，返回-1
        if (node == null) return -1
        // 被读取了，就把该节点移动到链表头部
        this.moveToHead(node)
        // 返回该节点的值
        return node.value
    }

    // put方法
    put(key, value) {
        // 获取链表中的node
        let node = this.hash[key]
        // 如果不存在，就说明是新数据
        if (node == null) {
            // 再去判断股容量是否已满
            if (this.count == this.capacity) {
                    // 如果满了，就删除最久没有使用过的数据
                    this.removeLRUItem()
                }
                // 如果没有满，就创建新的节点
                let newNode = new ListNode(key, value)
                // 存入哈希表中
                this.hash[key] = newNode
                // 将节点添加到链表头部 (因为是最新操作的节点)
                this.addToHead(newNode)
                // 缓存数目 +1
                this.count++
        } else {
            // 已经存在于链表中，就说明是老数据，更新value
            node.value = value
            // 将节点移到链表头部
            this.moveToHead(node)
        }
    }

    // moveToHead方法
    moveToHead(node) {
        // 先从链表中删除
        this.removeFromList(node)
        // 再加到链表的头部
        this.addToHead(node)
    }

    // removeFromList方法
    removeFromList(node) {
        // 暂存它的后继节点
        let temp1 = node.prev
        // 暂存它的前驱节点
        let temp2 = node.next
        // 前驱节点的next指向后继节点，后继节点的prev指向前驱节点
        temp1.next = temp2
        temp2.prev = temp1
    }

    // addToHead方法,插入到虚拟头节点和真实头节点之间
    addToHead(node) {
        // node的prev指向虚拟头节点
        node.prev = this.dummyHead
        // node的next指向原来真实的头节点
        node.next = this.dummyHead.next
        //原来的真实头节点的prev指向node
        this.dummyHead.next.prev = node
        // 虚拟头节点的next指向node
        this.dummyHead.next = node
    }

    // removeLRUItem方法,删除长时间没操作的节点
    removeLRUItem () {
        //将它从链表尾部删除
        let tail = this.popTail()
        // 哈希表中也将它删除
        delete this.hash[tail.key]
        // 缓存数目-1
        this.count--
    }

    // popTail方法, 删除链尾节点
    popTail() {
        // 通过虚拟尾节点找到他
        let tail = this.dummyTail.prev
        // 删除该真实节点
        this.removeFromList(tail)
        // 返回被删除的节点
        return tail
    }
}

可用前面的题目信息来验证

如果有不对的地方，也希望大家能出来指正！