LRU Cache(LeetCode)

题目：

Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and set.

get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists in the cache, otherwise return -1.
set(key, value) - Set or insert the value if the key is not already present. When the cache reached its capacity, it should invalidate the least recently used item before inserting a new item.

思路：

1. 本题的难点在于，这是一个map（有key和value两个项），有时需要将中间某个pair删掉或者移到最后
   • 如果用数组做，移动会很麻烦
2. 利用LinkedHashMap类实现一个哈希表
   • 之所以用LinkedHashMap而不用HashMap，是因为LinkedHashMap中有个removeEldestEntry方法可以直接用来去掉LRU（最久远用过的）的pair
3. removeEldestEntry方法
   • 是LinkedHashMap中的一个方法，每当LinkedHashMap类需要“put”或者“putAll”时，都会自动调用removeEldestEntry方法
   • 当removeEldestEntry返回false时，LinkedHashMap会自动扩展容量，加入“put”的pair；当返回true时，会删掉LRU的pair，再加入新pair；
   • LinkedHashMap默认，任何时候removeEldestEntry返回都是false，所以需要覆盖该方法以控制cache的容量
   • 覆盖removeEldestEntry方法，可以直接在实例化LinkedHashMap类型的时候进行，即map = new LinkedHashMap(){...};

注意点：

1. 当已有的pair被get的时候，需要把这个pair放到map的最后面
2. 使用了泛型，规定了key和value只能是整型

代码：

import java.util.*;public class LRUCache {static int cap;    static LinkedHashMap<Integer,Integer> map;    public LRUCache(int capacity) {cap = capacity;map = new LinkedHashMap<Integer,Integer>(){    //extend the method "removeEldestEntry"protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest){    //The methods "put" and "putAll" will invoke the "removeEldestEntry"    //if method "removeEldestEntry" returns true,     //the LinkedHashMap will remove the least recently used map entry    //before insert an entryreturn size() > cap;}};    }        public int get(int key) {    if (!map.containsKey(key)){    return -1;    }else{        int val = map.get(key);        //the entry pair(key,val) should be moved to the end of the map,        //because it is right now the most recently used    map.remove(key);    map.put(key,val);    return val;    }    }        public void set (int key, int value){    if (map.containsKey(key)){    map.remove(key);    }    map.put(key,value);    }    }

其他方法：

之前尝试过，用两个LinkedList来解决这个问题。一个LinkedList来记录key，另一个记录value。在eclipse上可以得到正确的结果。但是在LeetCode上会TimeLimitedExceed。

方法中，主要用到了LinkedList类中，一些基本的方法，indexOf, remove, get, addLast等等。很简单，贴代码如下：

import java.util.LinkedList;public class LRUCache {static LinkedList<Integer> keyList;static LinkedList<Integer> valueList;int cap;        public LRUCache(int capacity) {cap = capacity;keyList = new LinkedList<Integer>();valueList = new LinkedList<Integer>();    }        public int get(int key) {        int index = keyList.indexOf(key);if (index == -1){return -1;}else{int val = valueList.get(index);keyList.remove(index);valueList.remove(index);keyList.addLast(key);valueList.addLast(val);return val;}    }        public void set (int key, int value){        int index;index = keyList.indexOf(key);if (index != -1){keyList.remove(index);valueList.remove(index);}keyList.addLast(key);valueList.addLast(value);if (keyList.size() > cap){keyList.removeFirst();valueList.removeFirst();}    }    }