LeetCode 精选 TOP 面试题（Java 实现）—— LRU缓存机制

一、题目描述

1.1 题目

• LRU缓存机制

• 运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制。它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。

• 获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中，则获取密钥的值（总是正数），否则返回 -1。

• 写入数据 put(key, value) - 如果密钥不存在，则写入其数据值。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最近最少使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

• 进阶: 你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？

• 示例:

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 缓存容量 */ );

cache.put(1, 1);
cache.put(2, 2);
cache.get(1);       // 返回  1
cache.put(3, 3);    // 该操作会使得密钥 2 作废
cache.get(2);       // 返回 -1 (未找到)
cache.put(4, 4);    // 该操作会使得密钥 1 作废
cache.get(1);       // 返回 -1 (未找到)
cache.get(3);       // 返回  3
cache.get(4);       // 返回  4

1.2 知识点

• LRU
• LinkedHashMap

1.3 题目链接

• https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache/

二、解题思路

2.1 自研思路

  这道题，我觉得是挺经典的一道题，但也是比较有趣的题，不建议从头开始实现一个 LRU 算法，可以直接利用 Java 中的 LinkedHashMap 来实现即可，效率也还不错。需要注意的是利用 LinkedHashMap 的 getOrDefault 方法来实现默认返回 -1 的逻辑。

三、实现代码

3.1 自研实现

class LRUCache {

    private Map<Integer, Integer> cache;

    public LRUCache(int capacity) {
        cache = new LinkedHashMap<Integer, Integer>(capacity, .75F, true){
            @Override
            protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
                return cache.size() > capacity;
            }
        };
    }
    
    public int get(int key) {
        return cache.getOrDefault(key, -1);
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        cache.put(key, 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);
 */