LeetCode--HOT100题(36)

news/2025/3/14 22:10:22/

目录

  • 题目描述:146. LRU 缓存(中等)
    • 题目接口
    • 解题思路
    • 代码
  • PS:

题目描述:146. LRU 缓存(中等)

请你设计并实现一个满足 LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。
实现 LRUCache 类:

  • LRUCache(int capacity)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 key 已经存在,则变更其数据值 value ;如果不存在,则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ,则应该 逐出 最久未使用的关键字。

函数 getput 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

LeetCode做题链接:LeetCode-LRU 缓存

示例 :

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

题目接口

class LRUCache {public LRUCache(int capacity) {}public int get(int key) {}public void put(int key, int 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);*/

解题思路

参考题解:LRU 策略详解和实现
方法是用哈希表+双向链表
在这里插入图片描述

  1. 初始化一个双向链表(DoubleList)和一个哈希表(HashMap)。
  2. 实现一些辅助方法,如添加节点、删除节点、获取节点等。
  3. 实现LRU算法的主要逻辑,包括:
    • get方法:根据key获取对应的value,如果key不存在,则返回-1;如果存在,则将该节点移动到链表尾部,并返回其value。
    • put方法:插入或更新一个键值对,如果key已存在,则更新其value,并将该节点移动到链表尾部;如果key不存在且缓存已满,则删除链表头部的节点,并从哈希表中删除对应的key。
  4. 了解了LRU的原理后可以使用Java内置的LinkedHashMap更快的实现LRU算法。

代码

class LRUCache {int cap;LinkedHashMap<Integer, Integer> cache = new LinkedHashMap<>();public LRUCache(int capacity) { this.cap = capacity;}public int get(int key) {if (!cache.containsKey(key)) {return -1;}// 将 key 变为最近使用makeRecently(key);return cache.get(key);}public void put(int key, int val) {if (cache.containsKey(key)) {// 修改 key 的值cache.put(key, val);// 将 key 变为最近使用makeRecently(key);return;}if (cache.size() >= this.cap) {// 链表头部就是最久未使用的 keyint oldestKey = cache.keySet().iterator().next();cache.remove(oldestKey);}// 将新的 key 添加链表尾部cache.put(key, val);}private void makeRecently(int key) {int val = cache.get(key);// 删除 key,重新插入到队尾cache.remove(key);cache.put(key, val);}/*** 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);*/

成功!
在这里插入图片描述

PS:

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