实现 LRU 缓存淘汰算法全攻略
在计算机科学中,LRU(Least Recently Used)缓存淘汰算法是一种常用的策略,用于管理有限的缓存空间。当缓存已满时,LRU 算法会淘汰最近最少使用的数据,以腾出空间来存储新的数据。本文将详细介绍如何实现 LRU 缓存淘汰算法。
一、LRU 算法的基本概念
LRU 算法的核心思想是:当需要淘汰数据时,选择最近最少使用的数据进行淘汰。这意味着,最近被访问的数据在缓存中的生存时间最长,而长时间未被访问的数据则更容易被淘汰。
例如,假设有一个缓存空间可以存储三个数据项。一开始,缓存为空。当依次访问数据项 A、B、C 时,缓存中存储的内容为 A、B、C。如果接下来再次访问数据项 A,那么缓存中的内容变为 A、B、C(A 被移到最前面,表示最近被访问)。如果此时再访问一个新的数据项 D,由于缓存已满,根据 LRU 算法,最近最少使用的数据项 B 将被淘汰,缓存中的内容变为 D、A、C。
二、数据结构选择
为了有效地实现 LRU 算法,我们需要选择合适的数据结构。通常,我们可以使用哈希表和双向链表的组合来实现 LRU 缓存。
- 哈希表