设计LRU缓存结构

题目描述

设计LRU缓存结构，该结构在构造时确定大小，假设大小为K，并有如下两个功能

• set(key, value)：将记录(key, value)插入该结构
• get(key)：返回key对应的value值

[要求]

1. set和get方法的时间复杂度为O(1)
2. 某个key的set或get操作一旦发生，认为这个key的记录成了最常使用的。
3. 当缓存的大小超过K时，移除最不经常使用的记录，即set或get最久远的。

若opt=1，接下来两个整数x, y，表示set(x, y)
若opt=2，接下来一个整数x，表示get(x)，若x未出现过或已被移除，则返回-1
对于每个操作2，输出一个答案

 

输入：[[1,1,1],[1,2,2],[1,3,2],[2,1],[1,4,4],[2,2]],3

返回值：[1,-1]

 

说明：

第一次操作后：最常使用的记录为("1", 1)
第二次操作后：最常使用的记录为("2", 2)，("1", 1)变为最不常用的
第三次操作后：最常使用的记录为("3", 2)，("1", 1)还是最不常用的
第四次操作后：最常用的记录为("1", 1)，("2", 2)变为最不常用的
第五次操作后：大小超过了3，所以移除此时最不常使用的记录("2", 2)，加入记录("4", 4)，并且为最常使用的记录，然后("3", 2)变为最不常使用的记录

 

解析：

二维数组中第0位即：[1,1,1]，第一个1表示opt=1，要set(1,1)，即要将(1,1)插入缓存
二维数组中第1为即：[1,2,2]，第一个1表示opt=1，要set(2,2)，即要将(2,2)插入缓存
二维数组中第2位即：[1,3,2]，第一个1表示opt=1，要set(3,2)，即要将(3,2)插入缓存
二维数组中第3位即：[2,1]，第一个2表示opt=2，要get(1)，即从缓存中查找key为1的值，前面已经插入了key=1，所以返回1，这个要保存到返回数组中
二维数组中第5位即：[2,2]，第一个2表示opt=2，要get(2)，即从缓存中查找key为2的值，由于缓存大小为3，所以前面插入的key=2已经被挤出缓存，所以返回结果为-1，这个要保存到返回数组中
所以输出为[1,-1]

 

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * lru design
     * @param operators int整型二维数组 the ops
     * @param k int整型 the k
     * @return int整型一维数组
     */
    public int[] LRU (int[][] operators, int k) {
        // write code here
        Map<Integer,Integer> map = new LinkedHashMap<>();
        List<Integer> list = new LinkedList<>();
        for (int[] operator : operators){
//             System.out.println(Arrays.toString(operator));
            int key = operator[1];
            switch(operator[0]){
               // opt=1
                case 1:
                    int value = operator[2];
                    if (map.size() < k){
                        map.put(key,value);
                    }else {
                        // 当缓存的大小超过K时，移除最不经常使用的记录，即set或get最久远的
                        Iterator it = map.keySet().iterator();
                        map.remove(it.next());
                        map.put(key,value);
                    }
                    
                    break;
                // opt=2
                case 2:
                    if (map.containsKey(key)){
                        int val = map.get(key);
                        list.add(val);
                        map.remove(key);
                        map.put(key,val);
                    }else{
                        list.add(-1);
                    }
                    break;
                default:
            }
            
        }
        int[] res = new int[list.size()];
        
        int i = 0;
        for (int val : list){
            res[i++] = val;
            
        }
        return res;
    }
}