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news 2025/9/18 6:32:17

网站如何在百度上做推广方案,维恩图在线制作网站,大连工程信息招标网,网站开发需要学些什么难度：中等题目： 请你设计并实现一个满足 LRU (最近最少使用) 缓存约束的数据结构。实现 LRUCache 类： LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，…

难度：中等

题目：

请你设计并实现一个满足 LRU (最近最少使用) 缓存约束的数据结构。
实现 LRUCache 类：

LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
void put(int key, int value) 如果关键字 key 已经存在，则变更其数据值 value ；如果不存在，则向缓存中插入该组 key-value 。如果插入操作导致关键字数量超过 capacity ，则应该逐出最久未使用的关键字。

函数 get 和 put 必须以 O(1) 的平均时间复杂度运行。

示例：

输入
[“LRUCache”, “put”, “put”, “get”, “put”, “get”, “put”, “get”, “get”, “get”]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1); // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3); // 返回 3
lRUCache.get(4); // 返回 4

提示：

1 <= capacity <= 3000
0 <= key <= 10000
0 <= value <= 105
最多调用 2 * 105 次 get 和 put

解题思路：

要实现LRU缓存，我们可以使用哈希表（在JavaScript中是对象或Map）和双向链表来完成。双向链表用于存储缓存项，确保插入、删除操作的高效性，而哈希表用于快速查找缓存项在链表中的位置。

1、数据结构选择：

哈希表：快速查找键值对，时间复杂度O(1)。
双向链表：快速在头部添加和尾部删除元素，符合LRU特性。

2、实现逻辑：

get(key)操作：如果key存在于哈希表中，将对应节点移到链表头部，并返回其值；否则返回-1。
put(key, value)操作：如果key已存在，更新其值并移到链表头部；如果key不存在且缓存已满，删除链表尾部节点（即最久未使用的项），然后在链表头部插入新的key-value对。

JavaScript实现：

class Node {constructor(key, value) {this.key = key;this.value = value;this.prev = null;this.next = null;}
}
class LRUCache {constructor(capacity) {this.capacity = capacity;this.hash = new Map(); // 用于快速查找this.head = new Node(); // 链表头节点，不存储数据this.tail = new Node(); // 链表尾节点，不存储数据this.head.next = this.tail;this.tail.prev = this.head;}get(key) {if (this.hash.has(key)) {const node = this.hash.get(key);this.moveToHead(node); // 将访问的节点移到链表头部return node.value;}return -1;}put(key, value) {if (this.hash.has(key)) {const node = this.hash.get(key);node.value = value; // 更新值this.moveToHead(node); // 移到头部} else {const newNode = new Node(key, value);this.hash.set(key, newNode);this.addToHead(newNode); // 插入到头部if (this.hash.size > this.capacity) {// 超出容量，删除尾部节点const removedNode = this.removeTail();this.hash.delete(removedNode.key);}}}// 移动到头部moveToHead(node) {this.removeNode(node);this.addToHead(node);}// 添加到头部addToHead(node) {node.prev = this.head;node.next = this.head.next;this.head.next.prev = node;this.head.next = node;}// 移除节点removeNode(node) {// 使用双列表的删除方法node.prev.next = node.next;node.next.prev = node.prev;}// removeTail() {const removedNode = this.tail.prev;this.removeNode(removedNode);return removedNode;}
}