@@ -59,27 +59,212 @@ lRUCache.get(4); // 返回 4
5959 <li>最多调用 <code>3 * 10<sup>4</sup></code> 次 <code>get</code> 和 <code>put</code></li>
6060</ul >
6161
62- 6362## 解法
6463
6564<!-- 这里可写通用的实现逻辑 -->
6665
66+ "哈希表 + 双向链表"实现。其中:
67+ 68+ - 双向链表按照被使用的顺序存储 kv 键值对,靠近头部的 kv 键值对是最近使用的,而靠近尾部的键值对是最久未使用的。
69+ - 哈希表通过缓存的 key 映射到双向链表中的位置。我们可以在 ` O(1) ` 时间内定位到缓存的 key 所对应的 value 在链表中的位置。
70+ 71+ 对于 ` get ` 操作,判断 key 是否存在哈希表中:
72+ 73+ - 若不存在,返回 -1
74+ - 若存在,则 key 对应的节点 node 是最近使用的节点。将该节点移动到双向链表的头部,最后返回该节点的值即可。
75+ 76+ 对于 ` put ` 操作,同样先判断 key 是否存在哈希表中:
77+ 78+ - 若不存在,则创建一个新的 node 节点,放入哈希表中。然后在双向链表的头部添加该节点。接着判断双向链表节点数是否超过 capacity。若超过,则删除双向链表的尾部节点,以及在哈希表中对应的项。
79+ - 若存在,则更新 node 节点的值,然后该节点移动到双向链表的头部。
80+ 81+ 双向链表节点(哈希表的 value)的结构如下:
82+ 83+ ``` java
84+ class Node {
85+ int key;
86+ int value;
87+ Node prev;
88+ Node next;
89+ Node () {
90+ 91+ }
92+ Node (int key , int value ) {
93+ this . key = key;
94+ this . value = value;
95+ }
96+ }
97+ ```
98+ 99+ 你可能会问,哈希表的 value 为何还要存放 key?
100+ 101+ 这是因为,双向链表有一个删除尾节点的操作。我们定位到双向链表的尾节点,在链表中删除之后,还要找到该尾节点在哈希表中的位置,因此需要根据 value 中存放的 key,定位到哈希表的数据项,然后将其删除。
102+ 67103<!-- tabs:start -->
68104
69105### ** Python3**
70106
71107<!-- 这里可写当前语言的特殊实现逻辑 -->
72108
73109``` python
110+ class Node :
111+ def __init__ (self key = 0 , value = 0 ):
112+ self .key = key
113+ self .value = value
114+ self .prev = None
115+ self .next = None
116+ 117+ class LRUCache :
118+ 119+ def __init__ (self capacity : int ):
120+ self .size = 0
121+ self .capacity = capacity
122+ self .cache = {}
123+ self .head = Node()
124+ self .tail = Node()
125+ self .head.next = self .tail
126+ self .tail.prev = self .head
74127
128+ def get (self key : int ) -> int :
129+ if key not in self .cache:
130+ return - 1
131+ node = self .cache[key]
132+ self ._move_to_head(node)
133+ return node.value
134+ 135+ def put (self key : int , value : int ) -> None :
136+ if key not in self .cache:
137+ new_node = Node(key, value)
138+ self .cache[key] = new_node
139+ self ._add_to_head(new_node)
140+ self .size += 1
141+ if self .size > self .capacity:
142+ node = self ._remove_tail()
143+ self .cache.pop(node.key)
144+ self .size -= 1
145+ else :
146+ node = self .cache[key]
147+ node.value = value
148+ self ._move_to_head(node)
149+ 150+ def _move_to_head (self node ):
151+ self ._remove_node(node)
152+ self ._add_to_head(node)
153+ 154+ def _remove_node (self node ):
155+ node.prev.next = node.next
156+ node.next.prev = node.prev
157+ 158+ def _add_to_head (self node ):
159+ node.next = self .head.next
160+ node.next.prev = node
161+ node.prev = self .head
162+ self .head.next = node
163+ 164+ def _remove_tail (self
165+ node = self .tail.prev
166+ self ._remove_node(node)
167+ return node
168+ 169+ # Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
170+ # obj = LRUCache(capacity)
171+ # param_1 = obj.get(key)
172+ # obj.put(key,value)
75173```
76174
77175### ** Java**
78176
79177<!-- 这里可写当前语言的特殊实现逻辑 -->
80178
81179``` java
180+ class LRUCache {
181+ class Node {
182+ int key;
183+ int value;
184+ Node prev;
185+ Node next;
186+ Node () {
187+ 188+ }
189+ Node (int key , int value ) {
190+ this . key = key;
191+ this . value = value;
192+ }
193+ }
194+ 195+ private int size;
196+ private int capacity;
197+ private Map<Integer , Node > cache;
198+ private Node head;
199+ private Node tail;
200+ 201+ public LRUCache (int capacity ) {
202+ this . size = 0 ;
203+ this . capacity = capacity;
204+ cache = new HashMap<> ();
205+ head = new Node ();
206+ tail = new Node ();
207+ head. next = tail;
208+ tail. prev = head;
209+ }
210+ 211+ public int get (int key ) {
212+ Node node = cache. get(key);
213+ if (node == null ) {
214+ return - 1 ;
215+ }
216+ moveToHead(node);
217+ return node. value;
218+ }
219+ 220+ public void put (int key , int value ) {
221+ Node node = cache. get(key);
222+ if (node == null ) {
223+ Node newNode = new Node (key, value);
224+ cache. put(key, newNode);
225+ addToHead(newNode);
226+ ++ size;
227+ if (size > capacity) {
228+ Node tail = removeTail();
229+ cache. remove(tail. key);
230+ -- size;
231+ }
232+ } else {
233+ node. value = value;
234+ moveToHead(node);
235+ }
236+ }
237+ 238+ private void moveToHead (Node node ) {
239+ removeNode(node);
240+ addToHead(node);
241+ }
242+ 243+ private void removeNode (Node node ) {
244+ node. prev. next = node. next;
245+ node. next. prev = node. prev;
246+ }
247+ 248+ private void addToHead (Node node ) {
249+ node. next = head. next;
250+ head. next = node;
251+ node. next. prev = node;
252+ node. prev = head;
253+ }
254+ 255+ private Node removeTail () {
256+ Node node = tail. prev;
257+ removeNode(node);
258+ return node;
259+ }
260+ }
82261
262+ /**
263+ * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
264+ * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
265+ * int param_1 = obj.get(key);
266+ * obj.put(key,value);
267+ */
83268```
84269
85270### ** ...**
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