35.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 {
    Map<Integer,Integer> map = new LinkedHashMap<>();
    //size用于记录容量
    int size;
    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = capacity;
    }
    
    public int get(int key) {
        //如果map中不包含key,直接返回-1
        if(!map.containsKey(key))return -1;
        // 将 key 变为最近使用
        makeRecently(key);
        //否则返回key对应的value
        return map.get(key);
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        //如果map包含key
        if(map.containsKey(key)){
            //直接put用来更新key
            map.put(key,value);
            //将 key 变为最近使用
            makeRecently(key);
            return;
        }
        //如果map的大小已经达到容量最大值
        if(map.size()>=this.size){
            //链表头部就是最久未使用的 key
            int oldestKey = map.keySet().iterator().next();
            //移除最久未使用的key
            map.remove(oldestKey);
        }
        //将key,value存入map
        map.put(key,value);
    }
    public void makeRecently(int key){
        //获取key对应的值
        int val = map.get(key);
        // 删除 key,重新插入到队尾
        map.remove(key);
        map.put(key, val);
    }
}

/**
 * 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);
 */
posted @ 2025-04-25 09:50  回忆、少年  阅读(24)  评论(0)    收藏  举报