LRU

Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and set.

get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists in the cache, otherwise return -1. set(key, value) - Set or insert the value if the key is not already present. When the cache reached its capacity, it should invalidate the least recently used item before inserting a new item.

Example

LRUCache cache = new LRUCache(2);

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // returns 1
cache.put(3, 3);    // evicts key 2
cache.get(2);       // returns -1 (not found)
cache.put(4, 4);    // evicts key 1
cache.get(1);       // returns -1 (not found)
cache.get(3);       // returns 3
cache.get(4);       // returns 4

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Note

这里操作都需要是常数时间的,使用一个LinkedHashMap记录元素的键和值,同时使用一个HashMap,记录这个键和其之前的节点,方便进行移动操作,这个map注意一定要时刻更新。

成员变量有总大小,当前大小,sentinel,tail 和 map:

帮助函数moveToTail(int key)会移动这个键值的节点去尾部。删除并添加至尾部

两点注意:

  • 一是尾部和当前相等时,直接退出,对应只有一个元素的情况

  • 二是这个元素已经是最后一个元素了,这个时候prev.next会是null

  • 三是删除的那个地方节点也要更新,map在二情况不出现的情况下更新两次

get函数map里没有这个元素会直接返回-1,否则调用帮助函数并且返回tail的值

set函数分为三种情况:

  • 一是已经存在,那么直接更新并退出

  • 二是不存在,但当前还没有满,那么更新tail和size,加入map

  • 三是不存在,但是满了,那么要remove least recent,把原来的first删除,然后更新为当前的first,然后调用帮助函数移动到tail,map一次删除一次添加

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