Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and put.

get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists in the cache, otherwise return -1.
put(key, value) - Set or insert the value if the key is not already present. When the cache reached its capacity, it should invalidate the least recently used item before inserting a new item.

Follow up:
Could you do both operations in O(1) time complexity?

题意:实现一个LRU缓存

Solution: HashMap + doubly LinkedList

删除操作分为2种情况:

  • 给定node data删除node: 单链表和双向链表都需要从头到尾进行遍历从而找到对应node进行删除,时间复杂度都为O(n)。
  • 给定node address删除node: 单链表需要从头到尾遍历直到找到该node的pre node,时间复杂度为O(n)。双向链表只需O(1)时间即能找到该node的pre node。

HashMap保存node address,可以基本保证在O(1)时间内找到该node

具体实现如下:

put(1,1):   先create 一个newNode(1,1)地址为$Node@435,HashMap存入(1, $Node@435),  双向链表将newNode(1,1)设为head

put(2,2):   先create 一个newNode(2,2)地址为$Node@436,HashMap存入(2, $Node@436),  双向链表将newNode(2,2)设为head

get(1):   先在HashMap中找到1对应node的地址$Node@435,通过该地址找到双向链表对应node(1,1) 。删除该node(1,1)再重新setHead

put(3,3):   先create 一个newNode(3,3)地址为$Node@437, 发现Cache is full! We need to evict something to make room.

1.  首先释放HashMap空间,通过双向链表中tailNode的key找到要在HashMap中删除的key

2.  然后删掉双向链表的tailNode

3.  将newNode(3,3)在双向链表中setHead

思考:

1. why not using java.util.LinkedinList?

因为java自带的linkedlist中,删除操作是从头到尾scan特定值再删除,时间为O(n)。但题目要求O(1)。

2. why not using java.util.LinkedHashMap?
这题说白了,就是考察java自带的LinkedHashMap是怎么实现的,我们当然不能。

code

 public class LRUCache {
private int capacity;
private final HashMap<Integer, Node> map;
private Node head;
private Node tail; public LRUCache(int capacity) {
this.capacity = capacity;
map = new HashMap<>();
} public int get(int key) {
// no key exists
if (!map.containsKey(key)) return -1;
// key exists, move it to the front
Node n = map.get(key);
remove(n);
setHead(n);
return n.value; } public void put(int key, int value) {
// key exits
if (map.containsKey(key)) {
// update the value
Node old = map.get(key);
old.value = value;
// move it to the front
remove(old);
setHead(old);
}
// no key exists
else {
Node created = new Node(key, value);
// reach the capacity, move the oldest item
if (map.size() >= capacity) {
map.remove(tail.key);
remove(tail);
setHead(created);
}
// insert the entry into list and update mapping
else {
setHead(created);
}
map.put(key, created);
}
} private void remove(Node n) {
if (n.prev != null) {
n.prev.next = n.next;
} else {
head = n.next;
}
if (n.next != null) {
n.next.prev = n.prev;
} else {
tail = n.prev;
} } private void setHead(Node n) {
n.next = head;
n.prev = null;
if (head != null) head.prev = n;
head = n;
if (tail == null) tail = head;
} // doubly linked list
class Node {
int key;
int value;
Node prev;
Node next; public Node(int key, int value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
}
}

[leetcode]146. LRU CacheLRU缓存的更多相关文章

  1. Java实现 LeetCode 146 LRU缓存机制

    146. LRU缓存机制 运用你所掌握的数据结构,设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制.它应该支持以下操作: 获取数据 get 和 写入数据 put . 获取数据 get(key) - ...

  2. leetcode 146. LRU Cache 、460. LFU Cache

    LRU算法是首先淘汰最长时间未被使用的页面,而LFU是先淘汰一定时间内被访问次数最少的页面,如果存在使用频度相同的多个项目,则移除最近最少使用(Least Recently Used)的项目. LFU ...

  3. [LeetCode] 146. LRU Cache 最近最少使用页面置换缓存器

    Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the fol ...

  4. [Leetcode]146.LRU缓存机制

    Leetcode难题,题目为: 运用你所掌握的数据结构,设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制.它应该支持以下操作: 获取数据 get 和 写入数据 put . 获取数据 get(key ...

  5. [LeetCode] 146. LRU Cache 近期最少使用缓存

    Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the fol ...

  6. LeetCode 146. LRU缓存机制(LRU Cache)

    题目描述 运用你所掌握的数据结构,设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制.它应该支持以下操作: 获取数据 get 和 写入数据 put . 获取数据 get(key) - 如果密钥 (k ...

  7. Leetcode 146. LRU 缓存机制

    前言 缓存是一种提高数据读取性能的技术,在计算机中cpu和主内存之间读取数据存在差异,CPU和主内存之间有CPU缓存,而且在内存和硬盘有内存缓存.当主存容量远大于CPU缓存,或磁盘容量远大于主存时,哪 ...

  8. Java for LeetCode 146 LRU Cache 【HARD】

    Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the fol ...

  9. leetcode@ [146] LRU Cache (TreeMap)

    https://leetcode.com/problems/lru-cache/ Design and implement a data structure for Least Recently Us ...

随机推荐

  1. [UE4]C++实现动态加载UObject:StaticLoadObject();以Texture和Material为例

    相关内容: C++实现动态加载的问题:LoadClass<T>()和LoadObject<T>() http://aigo.iteye.com/blog/2281558C++静 ...

  2. 牛客网暑期ACM多校训练营(第七场)J题(Sudoku Subrectangles)题解

    一.题意 给定一个高度为$n$,宽度为$m$的字母矩形(有大写和小写字母,共$52$种),问里面有多少个子矩形是“数独矩形”.数独矩形是指,该矩形内每一行内元素都不相同,每一列内元素也不相同. 二.思 ...

  3. mysql 笔记分享

    mysql LPAD 和RPAD不足位数补齐填充函数总结一下mysql数据库的一些特征MySQL WHERE 语句优化之我见mysql limit 实例详解mysql 如何实现多表联合更新MySQL ...

  4. Missing write access to /usr/local/lib/node_modules/webpack/node_modules/assert

    1. 加上sudo指令 sudo npm install ... 2. 可能是网络原因, 改用cnpm cnpm install ...

  5. python+selenium+requests爬取我的博客粉丝的名称

    爬取目标 1.本次代码是在python2上运行通过的,python3的最需改2行代码,用到其它python模块 selenium 2.53.6 +firefox 44 BeautifulSoup re ...

  6. 扯皮的cplex-感觉时间不对

    import ilog.cplex.CpxMult; import ilog.cplex.CpxNumExpr; import ilog.cplex.IloCplex; import ilog.con ...

  7. 6.requests编写企查查爬虫

    (为编写完善能拿下来数据) 企查查代码数据如下: #encoding:utf-8 import requests from lxml import etree import random import ...

  8. js运动框架逐渐递进版

    运动,其实就是在一段时间内改变left.right.width.height.opactiy的值,到达目的地之后停止. 现在按照以下步骤来进行我们的运动框架的封装: 匀速运动. 缓冲运动. 多物体运动 ...

  9. jap 事务总结

    参考: JPA事务总结 2010年4月13日 - 从表11-2中可以看出,对于不同的EntityManager类型与所运行的环境,所支持的事务类型是不一样的. 其中两种情况下最为简单,一种是容器托管的 ...

  10. Eclipse安装STS(Spring Tool Suite (STS) for Eclipse)插件

    转自:https://blog.csdn.net/zhen_6137/article/details/79383941