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LRU淘汰算法简单实现

2022年02月10日
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未分类

LRU(least recently used)

LRU算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据,其核心思想是“如果数据最近被访问过,那么将来被访问的几率也更高”。

具体过程

  1. 新数据插入到链表头部;
  2. 每当缓存命中(即缓存数据被访问),则将数据移到链表头部;
  3. 当链表满的时候,将链表尾部的数据丢弃。

数据结构

  • HashMap:快速搜索的基础
  • 双向链表:LRU顺序的基础

简单实现

根据定义手敲了一个,可能不太优雅,但是能用哈哈哈,仅供学习~

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public class SimpleLRU<T> {
int capacity;
private Node<T> head;
private Node<T> tail;
private HashMap<String, Node<T>> map;

private SimpleLRU() {
}

public SimpleLRU(int capacity) {
this.capacity = capacity;
map = new HashMap<>(capacity);
}

private static class Node<T> {
String key;
T value;
Node<T> next;
Node<T> pre;

private Node() {
}

private Node(String key, T value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
}

public T get(String key) {
Node<T> node = map.get(key);
if (node == null) {
return null;
}
//头节点直接返回
if (head == tail) {
return node.value;
}
if (node != head && node != tail) {
//中间节点处理
Node<T> p = node.pre;
Node<T> q = node.next;
p.next = q;
q.pre = p;
head.pre = node;
node.next = head;
head = node;
} else if (node == tail) {
//尾节点处理
tail = node.pre;
tail.next = null;
node.next = head;
head.pre = node;
node.pre = null;
head = node;
}
return node.value;
}

public boolean put(String key, T value) {
if (value == null || key.trim().equals("")) {
return false;
}
Node<T> oldNode;
//已有对应key,只更新value
if ((oldNode = map.get(key)) != null) {
oldNode.value = value;
return true;
}
Node<T> newNode = new Node<>(key, value);
if (map.size() >= capacity) {
//超出队列大小,先删除再新增
Node<T> delNode = tail;
String delKey = delNode.key;
map.remove(delKey);
map.put(key, newNode);
if (capacity == 1) {
tail = newNode;
head = newNode;
} else {
//队列还有余量直接追加到map和队列中
Node<T> preNode = tail.pre;
preNode.next = newNode;
}
} else {
map.put(key, newNode);
if (head == null) {
head = newNode;
tail = newNode;
} else {
tail.next = newNode;
newNode.pre = tail;
tail = newNode;
}
}
return true;
}

}

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