前情提要
在Leetcode上遇到这样一道题:
146. 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。
来源:力扣(LeetCode)
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当时第一想法是用HashMap存储(key,value),用LinkedList作为队列存储最近的使用情况。
但是看了参考答案之后,发现java中有种数据结构能够直接满足题目需求,那就是LinkedHashMap,官方给的代码乍一看也不太明白。
代码如下:
class LRUCache extends LinkedHashMap<Integer, Integer>{
private int capacity;
public LRUCache(int capacity) {
super(capacity, 0.75F, true);
this.capacity = capacity;
}
public int get(int key) {
return super.getOrDefault(key, -1);
}
public void put(int key, int value) {
super.put(key, value);
}
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Integer> eldest) {
return size() > capacity;
}
}
/**
* LRUCache 对象会以如下语句构造和调用:
* LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
* int param_1 = obj.get(key);
* obj.put(key,value);
*/
LinkedHashMap
数据结构
LinkedHashMap继承于HashMap,结点类型如下:
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
对于它的结构,我们可以用一个图表示:
简单的说,LinkedHashMap其实就是在HashMap的基础上加入了双向链表,来保持顺序性,这个顺序默认是插入顺序,可以通过设置accessOrder设置为访问顺序。
具体可以参考这篇文章图解LinkedHashMap原理,写得很好很详细。
常用方法
(1)构造方法
方法 | 作用 |
LinkedHashMap() | 用默认初始容量(16)和负载因子(0.75)构造空插入有序的LIKEDHHMAP实例 |
LinkedHashMap(int initialCapacity) | 构造具有指定初始容量和默认负载因子(0.75)的空插入有序LinkedHashMap实例 |
LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) | 构造具有指定初始容量和负载因子的空插入有序LinkedHashMap实例 |
LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder) | 构造具有指定初始容量、加载因子和排序模式的空LinkedHashMap实例 |
LinkedHashMap(Map<? extends K,? extends V> m) | 构造具有与指定映射相同映射的插入顺序LinkedHashMap实例。 |
(2)常用方法
返回值 | 方法 | 作用 |
void | clear() | 从此映射中删除所有映射。 |
boolean | containsValue(Object value) | 如果此映射将一个或多个键映射到指定值,则返回true。(如果存在value值,则返回true) |
V | get(Object key) | 返回指定键映射到的值,如果此映射不包含键的映射,则返回null |
protected boolean | removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) | 如果此映射应删除其最老项,则返回true(LRU,重写该方法设置条件) |
(3)其他方法
其他方法诸如put、remove方法LinkedHashMap没有重写,所以可以通过调用父类HashMap的put、remove方法来实现。