LRU緩存機(jī)制

運(yùn)用你所掌握的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)霎箍，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè) LRU (最近最少使用) 緩存機(jī)制 贫奠。
實(shí)現(xiàn) LRUCache 類：

LRUCache(int capacity) 以正整數(shù)作為容量 capacity 初始化 LRU 緩存
int get(int key) 如果關(guān)鍵字 key 存在于緩存中舱权，則返回關(guān)鍵字的值逾冬，否則返回 -1 包吝。
void put(int key, int value) 如果關(guān)鍵字已經(jīng)存在锥余，則變更其數(shù)據(jù)值腹纳；如果關(guān)鍵字不存在，則插入該組「關(guān)鍵字-值」驱犹。當(dāng)緩存容量達(dá)到上限時(shí)嘲恍，它應(yīng)該在寫入新數(shù)據(jù)之前刪除最久未使用的數(shù)據(jù)值，從而為新的數(shù)據(jù)值留出空間雄驹。

進(jìn)階：你是否可以在 O(1) 時(shí)間復(fù)雜度內(nèi)完成這兩種操作佃牛？

示例：

輸入
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
輸出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解釋
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 緩存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 緩存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1);    // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 該操作會使得關(guān)鍵字 2 作廢，緩存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 該操作會使得關(guān)鍵字 1 作廢医舆，緩存是 {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

思路：

一個(gè)hash俘侠，一個(gè)鏈表

代碼：

import java.util.HashMap;
public class LRUCache {
    //當(dāng)前節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)
    private int curNum=0;
    //最大節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)
    private int maxNum;
    //一個(gè)鏈表
    private LRUNode head=null;
    //一個(gè)指向鏈表尾部節(jié)點(diǎn)的指針
    private LRUNode tail=null;
    private HashMap<Integer,LRUNode> map =new HashMap<>();
    public LRUCache(int capacity) {
        this.maxNum=capacity;
    }

    public int get(int key) {
        if(map.containsKey(key)){
            //如果當(dāng)前大小為1或者查詢的是頭節(jié)點(diǎn)，那么直接返回
            if(map.get(key)==head||curNum==1){
                return map.get(key).value;
            }
            LRUNode temp=map.get(key);
            LRUNode prevNode=temp.prev;
            LRUNode nextNode=temp.next;
            //如果當(dāng)前查詢的節(jié)點(diǎn)是尾節(jié)點(diǎn)蔬将，那么需要更改尾節(jié)點(diǎn)爷速，否則不需要修改
            if(temp==tail){
                tail=temp.prev;
                tail.next=null;
                temp.next=head;
                head.prev=temp;
                head=temp;
                return temp.value;
            }
            else{
                prevNode.next=nextNode;
                nextNode.prev=prevNode;
                if(prevNode.prev==null){
                    prevNode.prev=temp;
                }
                temp.next=head;
                //更改頭節(jié)點(diǎn)
                head.prev=temp;
                head=temp;
                return temp.value;
            }
        }
        else{return -1;}
    }

    public void put(int key, int value) {
        //查詢的節(jié)點(diǎn)已存在
        if(this.get(key)!=-1){
            //此時(shí)查詢的節(jié)點(diǎn)已經(jīng)是頭節(jié)點(diǎn)
            head.value=value;
        }
        //新節(jié)點(diǎn)
        else{
            LRUNode node =new LRUNode(null,null,key,value);
            map.put(key,node);
            if(curNum==0){
                head=node;
                tail=node;
                curNum++;
            }
            else if(curNum==1&&maxNum==1){
                map.remove(tail.key);
                head=node;
                tail=node;
            }
            //當(dāng)前不為空
            else{
                //判斷是否達(dá)到緩存是否已滿
                if(curNum==maxNum){
                    map.remove(tail.key);
                    tail=tail.prev;
                    tail.next=null;
                    head.prev=node;
                    node.next=head;
                    head=node;
                }
                else{node.next=head;
                    head.prev=node;
                    head=node;
                    curNum++;
                }
            }
        }
    }
    class LRUNode{
        LRUNode prev;
        LRUNode next;
        int key;
        int value;
        LRUNode(LRUNode prev,LRUNode next,int key,int value){
            this.prev=prev;
            this.next=next;
            this.key=key;
            this.value=value;
        }
    }
}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */