题目
运用所掌握的数据结构,设计和实现一个 LRU (Least Recently Used,最近最少使用) 缓存机制 。
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) 如果关键字已经存在,则变更其数据值;如果关键字不存在,则插入该组「关键字-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久未使用的数据值,从而为新的数据值留出空间。
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
提示:
1 <= capacity <= 3000
0 <= key <= 10000
0 <= value <= 105
最多调用 2 * 105 次 get 和 put
进阶:是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作?
思路和代码[思路正确,代码有一点问题]
/**
使用hash表+双向链表的方式来解决
*/
/**
1、 定义双向链表:
缓存中包含一个哈希
表,哈希表的键就是缓存的键,哈希表的值是双向链表中的节点
*/
class ListNode{
int key;
int value;
ListNode next;
ListNode prev;
// 构造方法
public ListNode(int k, int v){
key = k;
value = v;
}
}
class LRUCache {
private ListNode head;
private ListNode tail;
private Map<Integer, ListNode> map;
private int capacity;
public LRUCache(int capacity) {
map = new HashMap<>();
// 构建一个双指针
head = new ListNode(-1, -1);
tail = new ListNode(-1, -1);
head.next = tail;
tail.prev = head;
capacity = capacity;
}
/**获取值 */
public int get(int key) {
ListNode node = map.get(key);
if(node == null){
return -1;
}
// 将该值放到链表的尾部
moveToTail(node, node.value);
return node.value;
}
/**向其中put值 */
public void put(int key, int value) {
if(map.containsKey(key)){
moveToTail(map.get(key), value);
}else{
if(map.size() == capacity){
ListNode toBeDel = head.next;
delNode(toBeDel);
map.remove(toBeDel.key);
}
ListNode node = new ListNode(key, value);
insertToTail(node);
map.put(key, node);
}
}
/**移动到链表尾部 */
private void moveToTail(ListNode node, int newValue){
// 先删除该节点
delNode(node);
node.value = newValue;
// 然后再插入到尾部
insertToTail(node);
}
/**删除节点 */
private void delNode(ListNode node){
node.prev.next = node.next;
node.next.prev = node.prev;
}
/**双向链表:将节点添加到尾部 */
private void insertToTail(ListNode node){
tail.prev.next = node;
node.prev = tail.prev;
node.next = tail;
tail.prev = 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);
*/
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