力扣——146.LRU缓存

题目链接:

https://leetcode.cn/problems/lru-cache/solutions/259678/lruhuan-cun-ji-zhi-by-leetcode-solution/?envType=study-plan-v2&envId=top-100-liked

题目描述:

在这里插入图片描述

思路:

  1. 提到key-value一定有map;
  2. 要实现最近最少使用,最常见的一种思路就是使用flag,某一个数最近使用了,让其flag+1,这种方式比较麻烦,因为如果数据很多,每一个都需要flag,占用的空间变大;
  3. 另一种思路就是排序,如果这个数最近使用了,就让他排到前/后面,这就需要这些数可以随意的前后移动,可以使用链表;这里规定排在前面
  4. 如果超过容量,需要删除排在最后面的数并把新加的数放在最前面,
  5. 删除的操作比较麻烦,因为要找到要删除节点的前后节点,如果用单向链表,需要遍历才能找到他前面的,如果用双向链表就方便了
  6. 可以加入虚拟头和虚拟尾,这样就不需要对头结点和尾节点做特殊处理了

综上,需要使用map和双向链表完成

具体要怎么做:
数据存储方式:map里面存放key和node,所有的node组成一个双向链表,node是双向链表的节点,node里面存放他的前后节点,以及key、value这两个值,一般来说node里面只需要存放value就行,但是这里也要放key,因为后面会用到。

对于新增:要把key和node放入map里面;先看一下map里面有没有这个key,有的话就更新原有node的value值;没有的话就加到map里面,同时,node加入双向链表的最前面,新增后还要看链表的长度是否已经超过容量,超过的话就把最后一个node删除,注意也要把map里面的key删除,这个key在node里面有(这就是为什么node里面也要存key)。

对于获取:先看一下map里面有没有这个key,有的话返回这个node,并把这个node放到链表最前面

实现代码:

class LRUCache {class Dulinked{Dulinked prev;Dulinked next;int key;int value;public Dulinked(){};public Dulinked(int _key,int _value){key = _key;value = _value;}}private int size;private Map<Integer,Dulinked> table = new HashMap<Integer,Dulinked>();private int capacity;private Dulinked head,end;public LRUCache(int capacity) {this.size = 0;this.capacity = capacity;head = new Dulinked();end = new Dulinked();head.next = end;end.prev = head;}public int get(int key) {Dulinked node = table.get(key);if(node == null){return -1;}moveToHead(node);return node.value;}public void put(int key, int value) {Dulinked node = table.get(key);if(node == null){Dulinked newNode = new Dulinked(key,value);table.put(key,newNode);addToHead(newNode);size++;if(size > capacity){Dulinked end = removeEnd();table.remove(end.key);size--;}}else{node.value = value;moveToHead(node);}}private void removeNode(Dulinked node){node.prev.next = node.next;node.next.prev = node.prev;}private void addToHead(Dulinked node){head.next.prev = node;node.next = head.next;node.prev = head;head.next = node;}private void moveToHead(Dulinked node){removeNode(node);addToHead(node);}private Dulinked removeEnd(){Dulinked res = end.prev;removeNode(res);return res;}}/*** 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);*/

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