LeetCode面试题-16-25-LRU缓存

2020-06-15

题目描述

设计和构建一个“最近最少使用”缓存，该缓存会删除最近最少使用的项目。缓存应该从键映射到值(允许你插入和检索特定键对应的值)，并在初始化时指定最大容量。当缓存被填满时，它应该删除最近最少使用的项目。

它应该支持以下操作：获取数据 get 和写入数据 put 。

获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中，则获取密钥的值（总是正数），否则返回 -1。
写入数据 put(key, value) - 如果密钥不存在，则写入其数据值。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最近最少使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

示例:

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // 返回  1
cache.put(3, 3);    // 该操作会使得密钥 2 作废
cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4);    // 该操作会使得密钥 1 作废
cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3);       // 返回  3
cache.get(4);       // 返回  4

思路

使用 HashMap 存放 key-value ，使用 LinkedList 来存放 key 来实现LRU。

get()方法中：

若传入的 key 存在于 map 中，则在 list 中将该元素移到 list 的末尾（即移除该元素，然后添加到末尾）；
若不存在，则返回-1。

put()方法中：

若传入的 key 存在于 map 中，则在 list 中将该元素移到 list 的末尾，然后在 map 中更新该 key 对应的 value ；
若不存在：
- 是否达到容量，若是，则将 list 的首位移除，且在 map 中也移除该元素；
- 若没到达容量，则将新元素加入到 list 的末尾，并且加入到 map 中。

代码

lass LRUCache {

    // 使用 LinkedList 和 HashMap 实现LRU

    private int capacity;   // 容量
    private LinkedList<Integer> list;   // list
    private HashMap<Integer, Integer> map;  // map

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        list = new LinkedList<>();
        map = new HashMap<>();
    }

    public int get(int key) {
        if(map.containsKey(key)) {  // 若存在
            list.remove((Integer)key);  // 从list中移除
            list.offer(key);    // 重新加入到list末尾
            return map.get(key);    // 返回key对应的value
        }
        return -1;  // 若不存在，返回-1
    }

    public void put(int key, int value) {
        if(map.containsKey(key)) {  // 若存在，表示更新
            list.remove((Integer)key);  // 从list中移除
            list.offer(key);    // 重新加入到list末尾
            map.put(key, value);    // 更新map中key对应的value
        }else { // 若不存在，表示添加
            if(list.size() == capacity) {   // 若达到最大容量
                map.remove(list.poll());    // 将list的首位移除且在map中也移除对应元素
            }
            list.offer(key);    // 将新key加入到list末尾
            map.put(key, value);    // 将新的key-value加入到map中
        }
    }
}

/**
 * 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);
 */

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache-lcci
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