题目描述
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
个人解法
Javascript
Java
其他解法
Java
Javascript
利用JS的语法糖 next()
/**
* @param {number} capacity
*/
var LRUCache = function(capacity) {
this.map = new Map();
this.capacity = capacity;
};
/**
* @param {number} key
* @return {number}
*/
LRUCache.prototype.get = function(key) {
if(this.map.has(key)){
let value = this.map.get(key);
this.map.delete(key); // 删除后,再 set ,相当于更新到 map 最后一位
this.map.set(key, value);
return value
} else {
return -1
}
};
/**
* @param {number} key
* @param {number} value
* @return {void}
*/
LRUCache.prototype.put = function(key, value) {
// 如果已有,那就要更新,即要先删了再进行后面的 set
if(this.map.has(key)){
this.map.delete(key);
}
this.map.set(key, value);
// put 后判断是否超载
if(this.map.size > this.capacity){
this.map.delete(this.map.keys().next().value);
}
};
/**
* Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
* var obj = new LRUCache(capacity)
* var param_1 = obj.get(key)
* obj.put(key,value)
*/
利用 双向链表 + HashMap
class ListNode {
constructor(key, value) {//双向链表的单个节点
this.key = key
this.value = value
this.next = null //指向后一个节点
this.prev = null //指向前一个节点
}
}
class LRUCache {
constructor(capacity) {
this.capacity = capacity //容量
this.hashTable = {} //存放键值对信息
this.count = 0 //键值对数量
this.dummyHead = new ListNode() //dummy头节点 方便在链表从开始的地方插入
this.dummyTail = new ListNode() //dummy尾节点 方便在链表从末尾删除
this.dummyHead.next = this.dummyTail //dummyHead和dummyTail相互连接
this.dummyTail.prev = this.dummyHead
}
get(key) {
let node = this.hashTable[key]//查找哈希表中的键值对
if (node == null) return -1 //不存在该键值对 返回-1
this.moveToHead(node) //移动到链表头
return node.value
}
put(key, value) {
let node = this.hashTable[key] //哈希表中查找该键值对
if (node == null) {
let newNode = new ListNode(key, value) //不存在就创建节点
this.hashTable[key] = newNode //加入哈希表
this.addToHead(newNode) //加入链表头
this.count++ //节点数+1
if (this.count > this.capacity) { //超过容量 从队尾删除一个
this.removeLRUItem()
}
} else {
node.value = value //键值对存在于哈希表中 就更新
this.moveToHead(node) //移动到队头
}
}
moveToHead(node) {
this.removeFromList(node)//从链表中删除节点
this.addToHead(node)//将该节点添加到链表头
}
removeFromList(node) {//删除的指针操作
let tempForPrev = node.prev
let tempForNext = node.next
tempForPrev.next = tempForNext
tempForNext.prev = tempForPrev
}
addToHead(node) {//加入链表头的指针操作
node.prev = this.dummyHead
node.next = this.dummyHead.next
this.dummyHead.next.prev = node
this.dummyHead.next = node
}
removeLRUItem() {
let tail = this.popTail()//从链表中删除
delete this.hashTable[tail.key]//从哈希表中删除
this.count--
}
popTail() {
let tailItem = this.dummyTail.prev//通过dummyTail拿到最后一个节点 然后删除
this.removeFromList(tailItem)
return tailItem
}
}