LRUの実装

1. 二重リンクリストを使用して、最近使用されていないリストを実現します。
2. マップを使用してノードの対応する位置を保存し、O(logn)検索と削除を実現します。

ノードは O(logn) 時間の計算量で挿入できます。容量がバッファー プールよりも大きい場合、O(logn) 時間の計算量でノードを削除できます。

二重リンクリストの場合、先頭への挿入と削除の2つの操作があります。

1. 各更新は先頭に挿入して削除する必要があります
2. 挿入するたびに頭まで挿入する必要があります

マップには 2 つの操作があります

1. 増えた場合は直接挿入
2. 削除する場合は末尾ノードに対応するキーを削除することに注意が必要です

マップによって保存されたノードは元々参照であるため、更新ではノードを再挿入する必要はありません。

class LRUCache {
    
    

    class Node {
    
    
        int val;
        int key;                // 删除尾节点的时候，需要从map中删除，从而需要这个key。
        Node next;
        Node pre;
        public Node(int _key, int _val) {
    
    
            this.key = _key;
            this.val = _val;
        }
        public Node() {
    
    }
    }
    int capacity;
    Node tail, head;
    HashMap<Integer, Node>store = new HashMap<>();
    public LRUCache(int capacity) {
    
    
        tail = new Node();
        head = new Node();
        head.next = tail;
        tail.pre = head;
        this.capacity = capacity;
    }
    
    public int get(int key) {
    
    
        if (!store.containsKey(key)) return -1;
        Node node = store.get(key);
        // 更新
        remove(node);
        addHead(node);
        return node.val;
    }

    
    public void put(int key, int value) {
    
    
        // 如果存在，变更
        if (store.containsKey(key)) {
    
    
            Node node = store.get(key);
            // 更新
            remove(node);
            addHead(node);
            node.val = value;
        }
        // 否则，插入
        else {
    
    
            Node node = new Node(key, value);
            // 如果已经满了
            if (store.size() >= capacity) {
    
    
                Node last = tail.pre;
                remove(last);
                store.remove(last.key);
            }
            // 插入
            addHead(node);
            store.put(key, node);
        }
    }

    private void remove(Node node) {
    
    
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
    }
    private void addHead(Node node) {
    
    
        node.next = head.next;
        node.pre = head;
        head.next = node;
        node.next.pre = node;
    }
}

/**
 * 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);
 */