LCR 031. LRU 缓存

运用所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (Least Recently Used，最近最少使用) 缓存机制 。

实现 LRUCache 类：

• LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 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) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

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

法1：

分析：

class ListNode {constructor(key, value) {this.key = key;this.value = value;this.next = null;this.prev = null;}
}var LRUCache = function(capacity) {this.capacity = capacity;this.cache = new Map(); // 用Map存储 key 和 valuethis.listHead = new ListNode();  // 伪头结点this.listTail = new ListNode();  // 伪尾结点this.listHead.next = this.listTailthis.listTail.next = this.listHead
};// 将节点移到链表末尾
LRUCache.prototype.moveToTail = function(node) {this.removeNode(node);this.addToTail(node);
};// 从链表中移除节点
LRUCache.prototype.removeNode = function(node) {node.prev.next = node.next;node.next.prev = node.prev;
};// 将节点添加到链表末尾
LRUCache.prototype.addToTail = function(node) {// 确保 this.listTail.prev 已经指向有效的节点if (this.listTail.prev === null) {// 这表明链表为空，初始化头尾节点this.listTail.prev = this.listHead;this.listHead.next = this.listTail;}// 插入新的节点node.prev = this.listTail.prev;node.next = this.listTail;this.listTail.prev.next = node;this.listTail.prev = node;
};LRUCache.prototype.get = function(key) {if(!this.cache.has(key)) return -1; // 如果没有该 key ，返回 -1const node = this.cache.get(key);this.moveToTail(node); // 访问后将其移到链表末尾return node.value;
};LRUCache.prototype.put = function(key, value) {if(this.cache.has(key)){const node = this.cache.get(key);node.value = value; // 更新值this.moveToTail(node); // 移动到末尾} else{if(this.cache.size >= this.capacity){const nodeToDelete = this.listHead.next;this.cache.delete(nodeToDelete.key);this.removeNode(nodeToDelete); // 删除最旧的结点}const newNode = new ListNode(key,value);this.cache.set(key, newNode);this.addToTail(newNode); // 将新结点添加到链表末尾}
};