每周 三算法(Java)1.1

一、题目描述

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 。
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？

实例：

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

来源链接：https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache

二、解题思路一

使用Java提供的类LinkedHashMap，重写removeEldestEntry()方法，直接调用LinkedHashMap的getOrDefault()方法实现get操作，调用LinkedHashMap的put()方法实现put操作，代码如下：
（这种解法属于取巧，时间复杂度取决于LinkedHashMap的getOrDefault()方法和put()方法，均为O(1)）

public class LRUCache extends LinkedHashMap<Integer, Integer> {

    private int capacity;

    // 初始化容器。只需要给定容量
    public LRUCache(int capacity) {
        super(capacity, 0.75f, true);
        this.capacity = capacity;
    }

    // 获取元素，调用LinkedHashMap的getOrDefault()方法，需给定默认值
    public int get(int key){
        return super.getOrDefault(key, -1);
    }

    // 直接调用父类的put()方法，此处不需要返回值
    public void put(int key, int value){
        super.put(key,value);
    }

    // 重写元素移除策略，当元素个数大于给定容器的容量，移除最近最少使用的元素(每次调用put()方法内部都会调用removeEldestEntry()，判断是否需要移除元素)
    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Integer> eldest) {
        return size() > capacity;
    }
}

三、解题思路二

使用HashMap+双向链表实现有序的HashMap，每次get元素，将元素置于链表末段，每次put元素，若元素已存在，删除原元素，在链表末段put新元素，并判断当前容器的容量是否大于默认容量，若大于则删除链表头元素。

2.读入数据

四、扩展

1. LinkedHashMap是有序的HashMap，排序的方式有两种：1.按插入的顺序排序(默认)；2.按使用的顺序排序

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。