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如何实现一个LRU算法?

时间:2019-09-04 11:31:18      阅读:121      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:重写   复杂   空间不足   ESS   继承   ext   alc   static   ash   

LRU就是Least recently used,最近最少使用,如果空间不足淘汰掉最近最少使用的数据。
实现方式可以有一下三种:

1、单链表

技术图片

实现原理:
1、插入:插入数据是最新的数据,直接插入到链表尾部
2、查找:查找到的数据移动到链表尾部,代表最新访问。
3、删除:链表头代表最近最少使用,如果链表满,则删除链表头数据

时间复杂度:O(n)

2、哈希表+双向链表

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1、先后插入5个节点,每个节点在2个链表中。
2、黑色链表,代表哈希冲突之后的链表。
3、红色链表,代表节点之间的顺序。
4、每个节点,由4部分组成,分别是数据,黑色链表的next指针,红色链表的pre指针和next指针。

查找:通过哈希表查找到,然后移动到双向链表的尾部。
删除:通过哈希表查找到,通过双向链表拿到前驱节点,直接删除即可。
插入:先看是否存在,如果存在移动到链表尾部,如果不存在,链表满的话删除头节点,然后插入链表尾部,否则不满,则直接插入链表尾部。

3、LinkedHashMap

LinkedHashMap继承自HashMap,拥有HashMap的所有特性,同时LinkedHashMap增加了head和tail指针,用于实现双向链表。

技术图片

1、LinkedHashMap默认的支持按照插入顺序保存数据,新的数据插入双向链表尾部。
技术图片
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2、构造方法支持按照访问顺序,最新访问的数据放到双向链表尾部。
技术图片
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4、如何实现LRU算法呢,自动删除掉链表头的过期数据?

LinkedHashMap默认是不会自动删除链表头节点数据的,我们需要覆盖类的一个方法:removeEldestEntry

1、实现一个类LruLinkedMap继承LinkedHashMap

package com.jane;

import java.util.LinkedHashMap;

public class LruLinkedMap<K,V> extends LinkedHashMap<K,V> {

    private int size;

    public LruLinkedMap(int initialCapacity,
               float loadFactor,
               boolean accessOrder) {
        super(initialCapacity, loadFactor, accessOrder);
        this.size = initialCapacity;
    }

    /**
     * @description 重写LinkedHashMap中的removeEldestEntry方法,当LRU中元素多余6个时,
     *              删除最不经常使用的元素
     */
    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(java.util.Map.Entry<K, V> eldest) {
        if(size() > size){
            return true;
        }
        return false;
    }

}

2、启动文件:

package com.jane;

import java.util.Map;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        LruLinkedMap<String, String> ss = new LruLinkedMap(5, 0.75f, true);

        ss.put("1", "3");
        ss.put("2", "4");
        ss.put("3", "6");
        ss.put("4", "1");
        ss.put("5", "5");

        for(Map.Entry e: ss.entrySet()) {
            System.out.println(e.getKey());
        }
        System.out.println("---------------");

        ss.get("1");

        for(Map.Entry e: ss.entrySet()) {
            System.out.println(e.getKey());
        }
        System.out.println("---------------");
        ss.put("7", "10");

        for(Map.Entry e: ss.entrySet()) {
            System.out.println(e.getKey());
        }
    }
}

3、结果:
技术图片

这样LRU就轻松的实现了。

如何实现一个LRU算法?

标签:重写   复杂   空间不足   ESS   继承   ext   alc   static   ash   

原文地址:https://blog.51cto.com/janephp/2435311

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