設計LRU緩存結構

題目描述

設計LRU緩存結構，該結構在構造時確定大小，假設大小為K，並有如下兩個功能

• set(key, value)：將記錄(key, value)插入該結構
• get(key)：返回key對應的value值

[要求]

1. set和get方法的時間復雜度為O(1)
2. 某個key的set或get操作一旦發生，認為這個key的記錄成了最常使用的。
3. 當緩存的大小超過K時，移除最不經常使用的記錄，即set或get最久遠的。

若opt=1，接下來兩個整數x, y，表示set(x, y)
若opt=2，接下來一個整數x，表示get(x)，若x未出現過或已被移除，則返回-1
對於每個操作2，輸出一個答案

 

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

返回值：[1,-1]

 

說明：

第一次操作后：最常使用的記錄為("1", 1)
第二次操作后：最常使用的記錄為("2", 2)，("1", 1)變為最不常用的
第三次操作后：最常使用的記錄為("3", 2)，("1", 1)還是最不常用的
第四次操作后：最常用的記錄為("1", 1)，("2", 2)變為最不常用的
第五次操作后：大小超過了3，所以移除此時最不常使用的記錄("2", 2)，加入記錄("4", 4)，並且為最常使用的記錄，然后("3", 2)變為最不常使用的記錄

 

解析：

二維數組中第0位即：[1,1,1]，第一個1表示opt=1，要set(1,1)，即要將(1,1)插入緩存
二維數組中第1為即：[1,2,2]，第一個1表示opt=1，要set(2,2)，即要將(2,2)插入緩存
二維數組中第2位即：[1,3,2]，第一個1表示opt=1，要set(3,2)，即要將(3,2)插入緩存
二維數組中第3位即：[2,1]，第一個2表示opt=2，要get(1)，即從緩存中查找key為1的值，前面已經插入了key=1，所以返回1，這個要保存到返回數組中
二維數組中第5位即：[2,2]，第一個2表示opt=2，要get(2)，即從緩存中查找key為2的值，由於緩存大小為3，所以前面插入的key=2已經被擠出緩存，所以返回結果為-1，這個要保存到返回數組中
所以輸出為[1,-1]

 

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * lru design
     * @param operators int整型二維數組 the ops
     * @param k int整型 the k
     * @return int整型一維數組
     */
    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 {
                        // 當緩存的大小超過K時，移除最不經常使用的記錄，即set或get最久遠的
                        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;
    }
}