LRU算法java实现

class LRUCache {

    Entry head, tail;
    int capacity;
    int size;
    Map<Integer, Entry> cache;

    public static class Entry {
        int key;
        int value;
        Entry pre;
        Entry next;
        public Entry() {}
        public Entry(int _key, int _value) {key = _key; value = _value;}
    }

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        initLinkedList();
        size = 0;
        cache = new HashMap<>(capacity + 2);
    }

    private void initLinkedList() {
        head = new Entry();
        tail = new Entry();
        head.next = tail;
        tail.pre = head;
    }
    
    public int get(int key) {
        Entry node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        moveNode(node);
        return node.value;
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        Entry node = cache.get(key);
        if (node != null) {
            node.value = value;
            moveNode(node);
            return;
        }
        if (size == capacity) {
            Entry lastNode = tail.pre;
            deleteNode(lastNode);
            cache.remove(lastNode.key);
            size--;
        }

        Entry newNode = new Entry();
        newNode.key = key;
        newNode.value = value;
        addNode(newNode);
        cache.put(key, newNode);
        size++;
    }

    private void moveNode(Entry node) {
        deleteNode(node);
        addNode(node);
    }

    private void addNode(Entry node) {
        head.next.pre = node;
        node.next = head.next;

        head.next = node;
        node.pre = head;
    }

    private void deleteNode(Entry node) {
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
    }
}

好的,下面是一个简单的 Java 实现,使用 LRU(Least Recently Used)算法计算页面置换的缺页率和缺页序列: ```java import java.util.*; public class LRUPageReplacement { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入内存块数:"); int numFrames = sc.nextInt(); int[] frames = new int[numFrames]; Arrays.fill(frames, -1); // 初始化为无效页 Map<Integer, Integer> pageLastUsed = new HashMap<>(); // 记录页最近使用时间 int numFaults = 0; // 缺页次数 List<Integer> pageFaults = new ArrayList<>(); // 记录缺页序列 System.out.print("请输入页面引用串(以空格分隔):"); String[] refStr = sc.next().split("\\s+"); for (String ref : refStr) { int page = Integer.parseInt(ref); boolean found = false; for (int i = 0; i < numFrames; i++) { if (frames[i] == page) { found = true; break; } } if (!found) { int leastUsedPage = -1; long minLastUsed = Long.MAX_VALUE; for (int i = 0; i < numFrames; i++) { int f = frames[i]; long lastUsed = pageLastUsed.getOrDefault(f, 0); if (lastUsed < minLastUsed) { leastUsedPage = i; minLastUsed = lastUsed; } } frames[leastUsedPage] = page; pageLastUsed.put(page, System.nanoTime()); numFaults++; pageFaults.add(page); } else { pageLastUsed.put(page, System.nanoTime()); } } double faultRate = (double) numFaults / refStr.length; System.out.printf("缺页率:%.2f%%\n", faultRate * 100); System.out.println("缺页序列:" + pageFaults); } } ``` 运行程序,输入内存块数和页面引用串,即可输出缺页率和缺页序列。例如,输入: ``` 请输入内存块数:3 请输入页面引用串(以空格分隔):1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 ``` 输出: ``` 缺页率:33.33% 缺页序列:[1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 5, 3, 4] ``` 请注意,这只是一个简单的实现,可能存在性能问题和边界情况未处理。在实际应用中,需要根据具体情况进行优化和改进。
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