146_LRU 缓存.md

题目

146. LRU 缓存

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

代码

class LRUCache {
    LinkedHashMap<Integer,Integer> map ;
    int cap = -1;

    public LRUCache(int capacity) {
        map = new LinkedHashMap<Integer,Integer>(capacity);
        cap = capacity;
    }
    
    public int get(int key) {
        if(map.get(key)!=null){
            makeRecently(key);
            return map.get(key);
        }else{
            return -1;
        }
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        if(map.get(key)!=null){
            // 此种情况不需要删除元素
            map.put(key,value);
            makeRecently(key);
            return;
        }
        if(map.size()>=cap){
            int oldestKey = map.keySet().iterator().next();
            map.remove(oldestKey);
        }
        map.put(key,value);
        makeRecently(key);
    }

    private void makeRecently(int key){
        int val = map.get(key);
        map.remove(key);
        map.put(key,val);
    }
}

思路

使用java的LinkedHashMap , 其底层的实现是双向链表 + Map

因此可以保证元素是有序的(按照插入的顺序 , 而TreeMap是按照一定的顺序排序)

注意这里LinkedHashMap 的API与Map是基本一致的, 因此我们在删除元素的时候需要通过 迭代器来进行删除

public class LinkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V> implements Map<K,V>{
}