剑指 Offer II 031. 最近最少使用缓存

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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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