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Java面试题:实现一个基于链表的LRU缓存
2023-06-14 20:51:49 深夜i     --     --
Java LRU缓存 链表

在处理大量数据时,缓存对于提高性能至关重要。LRU(最近最少使用)缓存是其中一种常见的缓存实现方式。下面我们来实现一个基于链表的LRU缓存。

实现过程

我们可以通过Java的LinkedList类实现链表。对于LRU缓存,我们需要维护两个数据结构:

1. LinkedList:维护缓存元素的顺序,越靠前的元素是最近访问的元素

2. HashMap:快速查询元素是否在缓存中,并能快速获取缓存元素。

在实现缓存过程中,我们需要创建一个类LRUCache来维护缓存的相关信息,并实现以下功能:

1. 添加元素

若元素已存在,则将元素移动至链表最前端;若不存在,则进行以下操作:

- 若缓存未满,则将元素添加至链表最前端和HashMap中。

- 若缓存已满,则移除链表最后一个元素,并将新元素添加至链表最前端和HashMap中。

2. 获取元素

若元素存在于缓存中,则将其移动至链表最前端并返回元素值;若不存在,则返回-1。

代码实现


import java.util.*;

class LRUCache {

  private int capacity;

  private Map map;

  private LinkedList list;

  public LRUCache(int capacity) {

    this.capacity = capacity;

    this.map = new HashMap<>();

    this.list = new LinkedList<>();

  }

  public int get(int key) {

    if (map.containsKey(key)) {

      list.remove(new Integer(key)); // 从List中删除key

      list.addFirst(key); // 将key添加到List头部

      return map.get(key); // 返回缓存值

    } else

      return -1;

    

  }

  public void put(int key, int value) {

    if (map.containsKey(key)) {

      list.remove(new Integer(key)); // 从List中删除key

    } else if (map.size() == capacity) {

      int last = list.removeLast(); // 从List中删除最后一个元素

      map.remove(last); // 从Map中删除最后一个元素

    }

    list.addFirst(key); // 将key添加到List头部

    map.put(key, value); // 将值添加到Map中

  }

}

  
  

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