LRU算法(php实现)

1.原理

LRU(least recently used, 最近最少使用),LRU算法的设计原则是：

如果一个 数据在最近一段时间没有被访问到，那么在将来它被访问的可能性也很小。

（最开始了解这个算法的时候一直不明白为什么要淘汰最近的数据，而不是淘汰最远的数据，看到设计原则的时候才恍然大悟）
  值得一提的是redis采用拉链法解决哈希碰撞，采用的头插法将最新的数据存储到链表的头部，其设计思想也是

最先存储的数据也是最快被使用到的，从而提高数据的查找效率

2.实现

可能大多数人会想到：用一个数组来存储数据，给每一个数据项标记一个访问的时间戳；每次插入新数据项的时候，将已存在的数据项的时间戳自增，并将新数据的时间戳置为0；每次访问数据项的时候，将被访问的数据项的时间戳置为0。
   当数组空间已满的时候，将时间戳最大的数据项淘汰。这种实现的方式很简单，但是有个问题，需要不挺的维护数据项的访问时间戳，另外在插入，删除以及访问数据时，时间复杂的都是O(n)。
我们需要关注淘汰算法的读性能和写性能，理想的LRU应该可以在O(1)的时间内读取一条数据或更新一条数据，也就是说读写的时间复杂度都是O(1)。
所以最好的实现方式就是利用链表和HashTable

HashTable主要用于查找数据，保证通过key访问数据的时间复杂度为O(1)。而用链表用来保存缓存数据。

算法的实现过程如下

步骤：
1。新数据插入到链表头部；(O(1))
2。每当缓存命中即缓存数据被访问的时候，将数据移到链表头部；(不需要移动大量数据，只需修改链表指针O(1))
3。当链表满的时候，将链表尾部的数据清除；(O(1))

3.php实现

php代码转自github：php-lruchache

4.例题

题目是某缓存系统采用LRU算法，假定缓存容量为4，并且初始为空，那么在顺序访问以下数据项的时候，
1,5,1,3,5,2,4,1,2
出现缓存直接命中的次数是(3)次，最后缓存中即将准备淘汰的数据项是(5)。

访问过程如下：

结论：
缓存命中3次
5在链表尾部，缓存已满，所以即将淘汰的是5