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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:

  1. 输入
  2. ["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
  3. [[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
  4. 输出
  5. [null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]
  6. 解释
  7. LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
  8. lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
  9. lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
  10. lRUCache.get(1); // 返回 1
  11. lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废,缓存是 {1=1, 3=3}
  12. lRUCache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
  13. lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废,缓存是 {4=4, 3=3}
  14. lRUCache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
  15. lRUCache.get(3); // 返回 3
  16. 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

个人解法

Javascript

不会

Java

其他解法

Java

Javascript

利用JS的语法糖 next()

  1. /**
  2. * @param {number} capacity
  3. */
  4. var LRUCache = function(capacity) {
  5. this.map = new Map();
  6. this.capacity = capacity;
  7. };
  8. /**
  9. * @param {number} key
  10. * @return {number}
  11. */
  12. LRUCache.prototype.get = function(key) {
  13. if(this.map.has(key)){
  14. let value = this.map.get(key);
  15. this.map.delete(key); // 删除后,再 set ,相当于更新到 map 最后一位
  16. this.map.set(key, value);
  17. return value
  18. } else {
  19. return -1
  20. }
  21. };
  22. /**
  23. * @param {number} key
  24. * @param {number} value
  25. * @return {void}
  26. */
  27. LRUCache.prototype.put = function(key, value) {
  28. // 如果已有,那就要更新,即要先删了再进行后面的 set
  29. if(this.map.has(key)){
  30. this.map.delete(key);
  31. }
  32. this.map.set(key, value);
  33. // put 后判断是否超载
  34. if(this.map.size > this.capacity){
  35. this.map.delete(this.map.keys().next().value);
  36. }
  37. };
  38. /**
  39. * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
  40. * var obj = new LRUCache(capacity)
  41. * var param_1 = obj.get(key)
  42. * obj.put(key,value)
  43. */

利用 双向链表 + HashMap

  1. class ListNode {
  2. constructor(key, value) {//双向链表的单个节点
  3. this.key = key
  4. this.value = value
  5. this.next = null //指向后一个节点
  6. this.prev = null //指向前一个节点
  7. }
  8. }
  9. class LRUCache {
  10. constructor(capacity) {
  11. this.capacity = capacity //容量
  12. this.hashTable = {} //存放键值对信息
  13. this.count = 0 //键值对数量
  14. this.dummyHead = new ListNode() //dummy头节点 方便在链表从开始的地方插入
  15. this.dummyTail = new ListNode() //dummy尾节点 方便在链表从末尾删除
  16. this.dummyHead.next = this.dummyTail //dummyHead和dummyTail相互连接
  17. this.dummyTail.prev = this.dummyHead
  18. }
  19. get(key) {
  20. let node = this.hashTable[key]//查找哈希表中的键值对
  21. if (node == null) return -1 //不存在该键值对 返回-1
  22. this.moveToHead(node) //移动到链表头
  23. return node.value
  24. }
  25. put(key, value) {
  26. let node = this.hashTable[key] //哈希表中查找该键值对
  27. if (node == null) {
  28. let newNode = new ListNode(key, value) //不存在就创建节点
  29. this.hashTable[key] = newNode //加入哈希表
  30. this.addToHead(newNode) //加入链表头
  31. this.count++ //节点数+1
  32. if (this.count > this.capacity) { //超过容量 从队尾删除一个
  33. this.removeLRUItem()
  34. }
  35. } else {
  36. node.value = value //键值对存在于哈希表中 就更新
  37. this.moveToHead(node) //移动到队头
  38. }
  39. }
  40. moveToHead(node) {
  41. this.removeFromList(node)//从链表中删除节点
  42. this.addToHead(node)//将该节点添加到链表头
  43. }
  44. removeFromList(node) {//删除的指针操作
  45. let tempForPrev = node.prev
  46. let tempForNext = node.next
  47. tempForPrev.next = tempForNext
  48. tempForNext.prev = tempForPrev
  49. }
  50. addToHead(node) {//加入链表头的指针操作
  51. node.prev = this.dummyHead
  52. node.next = this.dummyHead.next
  53. this.dummyHead.next.prev = node
  54. this.dummyHead.next = node
  55. }
  56. removeLRUItem() {
  57. let tail = this.popTail()//从链表中删除
  58. delete this.hashTable[tail.key]//从哈希表中删除
  59. this.count--
  60. }
  61. popTail() {
  62. let tailItem = this.dummyTail.prev//通过dummyTail拿到最后一个节点 然后删除
  63. this.removeFromList(tailItem)
  64. return tailItem
  65. }
  66. }