Java实现LRU最近最少使用淘汰算法

本文介绍了一种使用HashMap和双向链表实现的LRU(最近最少使用)缓存淘汰算法。在获取元素时,会更新链表以保持使用次数的排序,并在必要时删除最近最少使用的元素。例如,当get(d)时,d的使用次数增加,删除d并重新插入到a之后,形成新的链表a-3 d-3 b-2 c-2 e-2。

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一个HashMap存储缓存元素,同时元素间使用双向链表链接,链表保持使用次数从大到小排序,在get的时候更新链表,更新方法,从当前元素往前找到一个刚好比自己使用次数多的,将当前元素删除后再插入到这个元素的后面。

比如 a使用3次,b,c,d,e都使用了2次,当前get(d)。那么d变为3,此时删除d,链表为a-3 b-2 c-2 e-2,再讲d添加到a的后面,成为a-3 d-3 b-2 c-2 e-2。

代码:

package cn.wzy.algorithm;

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

public class LfuCache {

	static class Node {
		String key;
		Integer value;
		Integer count;
		Node pre, next;

		Node(String key, Integer value, Integer count) {
			this.key = key;
			this.value = value;
			this.count = count;
		}

		@Override
		public String toString() {
			return "Node{" +
				"key='" + key + '\'' +
				", value=" + value +
				", count=" + count +
				'}';
		}
	}

	Map<String, Node> cache = new HashMap<>();
	Node head = new Node(null, null, Integer.MAX_VALUE);
	Node tail = head;
	int size = 0;

	void add(String key, Integer value) {
		if (cache.containsKey(key)) {
			Node now = cache.get(key);
			now.value = value;
			now.count++;
			update(now);
		} else if (size < 5) {
			Node node = new Node(key, value, 1);
			tail.next = node;
			node.p
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