Java〖 LRU缓存机制〗力扣146
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) - 如果关键字 (key) 存在于缓存中,则获取关键字的值(总是正数),否则返回 -1。
- 写入数据 put(key, value) - 如果关键字已经存在,则变更其数据值;如果关键字不存在,则插入该组「关键字/值」。当缓存容量达到上限时,它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值,从而为新的数据值留出空间。
进阶:
你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作?
示例:
LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );
cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1); // 返回 1
cache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废
cache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废
cache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3); // 返回 3
cache.get(4); // 返回 4
一. 分析 LinkedHashMap
LRU是Least Recently Used的缩写,即最近最少使用,是一种常用的页面置换算法,要如何实现呢?
1.1 LinkedHashMap实现
首先看到了LinkedHashMap 底层是一个Entery结点,为了实现插入快有序和快速访问两个优点,结合了HashMap与双向链表
这边不深入去讲,主要来说说LinkedHashMap存储数据是有序的,而且分为两种:插入顺序和访问顺序。下图主要为访问顺序时结点变更情况
- 插入顺序 表示LinkedHashMap中存储的顺序是按照调用put方法插入的顺序进行排序的(默认设置为: false)
HashMap中有Entry1、Entry2、Entry3,并设置LinkedHashMap为访问顺序,则更新Entry1时,会先把Entry1从双向链表中删除,然后再把Entry1加入到双向链表的表尾,而Entry1在HashMap结构中的存储位置没有变化,对比图如下所示:
这时候,有些小伙伴就会惊讶的发现,这不就是LRU本U吗? 但其实LinkedHashMap是会不断扩容的,要想真正实现LRU,你得去重写removeEldestEntry()方法
重写removeEldestEntry方法,当达到条件,就返回ture ,返回true就删除最近最少使用的Entery结点
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map