LRU缓存

设计和构建一个“最近最少使用”缓存，该缓存会删除最近最少使用的项目。缓存应该从键映射到值(允许你插入和检索特定键对应的值)，并在初始化时指定最大容量。当缓存被填满时，它应该删除最近最少使用的项目。

它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。

获取数据 get(key) - 如果密钥 (key) 存在于缓存中，则获取密钥的值（总是正数），否则返回 -1。
写入数据 put(key, value) - 如果密钥不存在，则写入其数据值。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最近最少使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache-lcci
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

//LinkedHashMap实现
class LRUCache {
    int capacity;
    Map<Integer, Integer> map;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        map = new LinkedHashMap<>();
    }
    
    public int get(int key) {
        //若密钥不存在缓存中，则返回-1
        if(!map.containsKey(key)){
            return -1;
        }
        //如果密钥存在缓存中，则获取密钥的值
        Integer value = map.remove(key);
        map.put(key, value);
        return value;
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        //如果密钥存在，删出原数值.即更新该数值的位置
        if(map.containsKey(key)){
            map.remove(key);
            map.put(key, value);
            return;
        }
        //如果密钥不存在，写入其数据值
        map.put(key, value);
        //如果缓存容量达到上限，那么删出最近最少使用的数据
        //利用迭代器，删出第一个
        if(map.size()>capacity){
            //map.entrySet()：把HashMap类型的数据转换为集合类型，获取键值对的集合
　　　　　　　//iterator()：获取这个集合的迭代器
            map.remove(map.entrySet().iterator().next().getKey());
        }
    }
}

//双向链表+HashMap
public class LRUCache{

    //定义双向链表节点
    private class ListNode{
        int key;
        int value;
        ListNode pre;
        ListNode next;

        public ListNode(int key, int value){
            this.key = key;
            this.value = value;
            pre = null;
            next = null;
        }
    }

    private int capacity;
    private Map<Integer, ListNode> map;
    //虚拟头节点
    private ListNode head;
    //虚拟尾节点
    private ListNode tail;

    //初始化
    public LRUCache(int capacity){
        this.capacity = capacity;
        map = new HashMap<>();
        head = new ListNode(-1, -1);
        tail = new ListNode(-1, -1);
        //建立虚拟头节点和尾节点的关系
        head.next = tail;
        tail.pre = head;
    }

    public int get(int key){
        //若密钥不存在缓存中，则返回-1
        if(!map.containsKey(key)){
            return -1;
        }
        //如果密钥存在缓存中，则获取密钥的值
        ListNode node = map.get(key);
        //更新密钥对应值的位置到尾部.即删出当前节点
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
        moveToTail(node);
        return node.value;
    }

    public void put(int key, int value){
        //如果密钥存在，删出原数值.即更新该数值的位置
        if(get(key) != -1){
            map.get(key).value = value;
            return;
        }
        //如果密钥不存在，写入其数据值
        ListNode node = new ListNode(key, value);
        map.put(key, node);
        moveToTail(node);
        //如果缓存容量达到上限，那么删出最近最少使用的数据。删除头（虚拟头节点后面的节点）
        if(map.size() > capacity){
            map.remove(head.next.key);
            head.next = head.next.next;
            head.next.pre = head;
        }
    }

    //将节点移动到链表的末尾，虚拟尾节点的前面
    private void moveToTail(ListNode node){
        node.pre = tail.pre;
        tail.pre = node;
        node.pre.next = node;
        node.next = tail;
    }

}

A cache that holds strong references to a limited number of values. Each time a value is accessed, it is moved to the head of a queue. When a value is added to a full cache, the value at the end of that queue is evicted and may become eligible for garbage collection.
一个包含有限数量强引用（平常使用的对象引用方式）的缓存，每次访问一个值，它都会被移动到队列的头部，将一个新的值添加到已经满了的缓存队列时，该队列末尾的值将会被逐出，并且可能会被垃圾回收机制进行回收。