问题描述:
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 <= 105
- 最多调用
2 * 105
次get
和put
思路:链表+哈希
上代码,拿去即可运行:
java
package onlyqi.daydayupgo06.leetcode;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
public class LRUCache {
// 定义双向链表节点
class DLinkedNode {
int key;
int value;
DLinkedNode prev;
DLinkedNode next;
public DLinkedNode() {
}
public DLinkedNode(int _key, int _value) {
key = _key;
value = _value;
}
}
private Map<Integer, DLinkedNode> cacheMap = new HashMap<>();
private int capacity;
// 使用伪头部和伪尾部节点,简化边界条件的处理
private DLinkedNode head = new DLinkedNode();
private DLinkedNode tail = new DLinkedNode();
public LRUCache(int capacity) {
this.capacity = capacity;
head.next = tail;
tail.prev = head;
}
public int get(int key) {
if (Objects.isNull(cacheMap.get(key))) {
return -1;
}
DLinkedNode dLinkedNode = cacheMap.get(key);
delete(key);
dLinkedNode.next = head.next;
head.next.prev = dLinkedNode;
head.next = dLinkedNode;
dLinkedNode.prev = dLinkedNode;
return dLinkedNode.value;
}
public void put(int key, int value) {
DLinkedNode dLinkedNode = new DLinkedNode(key, value);
if (!Objects.isNull(cacheMap.get(key))) {
delete(key);
} else {
cacheMap.put(key, dLinkedNode);
}
if (capacity < cacheMap.keySet().size()) {
cacheMap.remove(tail.prev.value);
tail.prev.prev.next = tail;
tail.prev = tail.prev.prev;
}
dLinkedNode.next = head.next;
head.next.prev = dLinkedNode;
head.next = dLinkedNode;
dLinkedNode.prev = dLinkedNode;
}
public void delete(int key) {
DLinkedNode linkedNode = cacheMap.get(key);
linkedNode.prev.next = linkedNode.next;
linkedNode.next.prev = linkedNode.prev;
}
public static void main(String[] args) {
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}
System.out.println(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}
System.out.println(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}
System.out.println(lRUCache.get(1)); // 返回 -1 (未找到)
System.out.println(lRUCache.get(3)); // 返回 3
System.out.println(lRUCache.get(4)); // 返回 4
}
}
运行结果:

我要刷300道算法题,第144道 。 尽快刷到200,每天搞一道 。