bash
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
提示:
1 <= capacity <= 3000
0 <= key <= 10000
0 <= value <= 10^5
最多调用 2 * 10^5 次 get 和 put
页面置换算法 算法复习
链接: 【操作系统】页面置换算法总结
AC 代码
java
class LRUCache {
private int size;
private Node dummy = new Node(0,0);
private Map<Integer,Node> map = new HashMap<>();
public LRUCache(int capacity) {
this.size = capacity;
dummy.prev = dummy;
dummy.next = dummy;
}
public int get(int key) {
if(map.containsKey(key)) {
Node n = map.get(key);
// 放到最上面
Node newNode = new Node(n.key, n.value);
putFront(newNode);
// 删除原来的
remove(n);
map.put(key,newNode);
return n.value;
}
return -1;
}
public void put(int key, int value) {
// 是否存在
if(map.containsKey(key)) {
Node n = map.get(key);
n.value = value;
remove(n);
Node newNode = new Node(key, value);
putFront(newNode);
map.put(key,newNode);
}
else {
Node n = new Node(key,value);
map.put(key,n);
putFront(n);
if(map.size() > size) {
map.remove(dummy.prev.key);
remove(dummy.prev);
}
}
}
private void putFront(Node front) {
front.next = dummy.next;
front.prev = dummy;
dummy.next = front;
front.next.prev = front;
}
private void remove(Node node) {
node.prev.next = node.next;
node.next.prev = node.prev;
}
private static class Node {
Integer key;
Integer value;
Node next;
Node prev;
public Node(Integer key, Integer value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
}
}