【难点】【LRU】146.LRU缓存

本文介绍了如何使用Java实现LRU缓存,分别通过LinkedHashMap和自定义DLinkedNode双向链表结构,详细解释了两种方法的内部逻辑和容量管理策略。

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题目

法1:基于Java的LinkedHashMap

必须掌握法1。参考链接
关于LinkedHashMap的介绍

class LRUCache {
    int cap;
    LinkedHashMap<Integer, Integer> cache = new LinkedHashMap<>();
    public LRUCache(int capacity) { 
        this.cap = capacity;
    }
    
    public int get(int key) {
        if (!cache.containsKey(key)) {
            return -1;
        }
        // 将 key 变为最近使用
        makeRecently(key);
        return cache.get(key);
    }
    
    public void put(int key, int val) {
        if (cache.containsKey(key)) {
            // 修改 key 的值
            cache.put(key, val);
            // 将 key 变为最近使用
            makeRecently(key);
            return;
        }
        
        if (cache.size() >= this.cap) {
            // 链表头部就是最久未使用的 key
            int oldestKey = cache.keySet().iterator().next();
            cache.remove(oldestKey);
        }
        // 将新的 key 添加链表尾部
        cache.put(key, val);
    }
    
    private void makeRecently(int key) {
        int val = cache.get(key);
        // 删除 key,重新插入到队尾
        cache.remove(key);
        cache.put(key, val);
    }
}

法2:自定义数据结构

参考链接

public class LRUCache {
    class DLinkedNode {
        int key;
        int value;
        DLinkedNode prev;
        DLinkedNode next;
        public DLinkedNode() {}
        public DLinkedNode(int _key, int _value) {key = _key; value = _value;}
    }

    private Map<Integer, DLinkedNode> cache = new HashMap<Integer, DLinkedNode>();
    private int size;
    private int capacity;
    private DLinkedNode head, tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;
        // 使用伪头部和伪尾部节点
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        // 如果 key 存在,先通过哈希表定位,再移到头部
        moveToHead(node);
        return node.value;
    }

    public void put(int key, int value) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            // 如果 key 不存在,创建一个新的节点
            DLinkedNode newNode = new DLinkedNode(key, value);
            // 添加进哈希表
            cache.put(key, newNode);
            // 添加至双向链表的头部
            addToHead(newNode);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                // 如果超出容量,删除双向链表的尾部节点
                DLinkedNode tail = removeTail();
                // 删除哈希表中对应的项
                cache.remove(tail.key);
                --size;
            }
        }
        else {
            // 如果 key 存在,先通过哈希表定位,再修改 value,并移到头部
            node.value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    private void addToHead(DLinkedNode node) {
        node.prev = head;
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    private void removeNode(DLinkedNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    private void moveToHead(DLinkedNode node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    private DLinkedNode removeTail() {
        DLinkedNode res = tail.prev;
        removeNode(res);
        return res;
    }
}
资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/f1ead55c4354 以下标题“H5页面模板源码,很不错的例子”暗示了我们讨论的主题是关于HTML5页面模板的源代码。HTML5是现代网页开发的核心技术,它提供了丰富的功能和元素,让开发者能够构建出更具交互性、动态性和响应式的网页。“很不错的例子”表明这些源码不仅具有实用性,还具备一定的教学意义,既可以作为项目开发的直接素材,也能供学习参考。 在描述“H5页面模板源码,非常酷炫的HTML5模板,可以直接使用,也可以参考学习”中,“非常酷炫”意味着这些模板可能融合了诸多高级特性,例如动画效果、媒体元素的运用以及响应式设计等,这些都是HTML5技术的优势所在。可以直接使用表明用户无需从零开始编写代码,能迅速搭建出吸引人的网页。同时,这些模板也适合学习,用户通过查看源代码可以了解特定设计和功能的实现方式,从而提升自身的HTML5开发能力。 标签“H5 手机网页 H5源代码 手机html”进一步明确了主题。“H5”是HTML5的简称,“手机网页”和“手机html”则强调这些模板是针对移动设备优化的。在如今移动优先的时代,适应各种屏幕尺寸和触摸操作的网页设计极为重要。这表明这些源码很可能是响应式的,能够根据设备自动调整布局,以适配手机、平板电脑等多种设备。 从“压缩包文件的文件名称列表”来看,虽然无法直接从文件名得知具体源码内容,但可以推测这些文件可能包含多种HTML5模板示例。“不错的样子.txt”可能是一个介绍或说明文件,对模板进行简要描述或提供使用指南。而“1-30”这样的命名方式可能意味着有30个不同的模板实例,每个模板对应一个独立文件,涵盖多种设计风格和功能,为学习和实践提供了全面的平台。 总的来说,这个资源集合为HTML5开发者或初学者提供了一套实用且酷炫的移动网页模板源代码。这些模板既可以直接应用于项目
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