LeetCode：146. LRU 缓存

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146. LRU 缓存

题目描述：

实现代码：

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146. LRU 缓存

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

实现代码：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class LRUCache {

    private static class Node{
        int key, val;
        Node pre, next;
        Node(int k, int v) {
            this.key = k;
            this.val = v;
        }
    }

    private Node dum = new Node(0, 0);
    private int capacity;
    private Map<Integer, Node> map = new HashMap<>();

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        dum.pre = dum;
        dum.next = dum;
    }

    public int get(int key) {
        Node res = getNode(key);
        return res != null ? res.val : -1;
    }

    public void put(int key, int value) {
        Node node = getNode(key);
        if (node != null) {
            node.val = value;
            return;
        }

        node = new Node(key, value);

        map.put(key, node);

        pushFront(node);

        if (map.size() > capacity) {
            Node pre = dum.pre;
            map.remove(pre.key);
            remove(pre);
        }
    }


    private Node getNode(int key) {

        if (!map.containsKey(key)) {
            return null;
        }
        Node node = map.get(key);
        remove(node);
        pushFront(node);
        return node;
    }

    private void remove(Node node) {
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
    }

    private void pushFront(Node node) {
        node.pre = dum;
        node.next = dum.next;
        node.pre.next = node;
        node.next.pre = node;
    }
}