题目
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
解
class LRUCache {
class Node{
int key;
int val;
Node pre;
Node next;
public Node(int key,int val){
this.key = key;
this.val = val;
}
}
int capacity;
Node head;
Node tail;
Map<Integer,Node> map;
public LRUCache(int capacity) {
this.capacity = capacity;
this.head = new Node(-1,-1);
this.tail = new Node(-1,-1);
head.next = tail;
tail.pre = head;
map = new HashMap<>();
}
public int get(int key) {
if(map.containsKey(key)){
Node node = map.get(key);
delete(node);
insert(node);
return node.val;
}
return -1;
}
public void put(int key, int value) {
if(map.containsKey(key)){
Node node = map.get(key);
node.val = value;
delete(node);
insert(node);
return;
}
Node newNode = new Node(key,value);
map.put(key,newNode);
insert(newNode);
if(map.size() > capacity){
Node toDelete = head.next;
delete(toDelete);
map.remove(toDelete.key);
}
}
public void delete(Node node){
node.pre.next = node.next;
node.next.pre = node.pre;
}
public void insert(Node node){
Node node1 = tail.pre;
node.pre = node1;
node.next = tail;
node1.next = node;
tail.pre = node;
}
}