1 public class LRUCache {
2
3 // 双向链表节点的构造函数
4 class DLinkedNode {
5 // 双向链表-Key
6 int key;
7 // 双向链表-Val
8 int value;
9 // 双向链表-前指针
10 DLinkedNode pre;
11 // 双向链表-后指针
12 DLinkedNode next;
13 // 构造函数-空参数
14 public DLinkedNode() {
15 }
16 // 构造函数-完全参数
17 public DLinkedNode(int inputKey, int inputVal) {
18 key = inputKey;
19 value = inputVal;
20 }
21 }
22
23 // 哈希表
24 private Map<Integer, DLinkedNode> cache = new HashMap<Integer, DLinkedNode>();
25 // LRU缓存-已填充的数据量
26 private int size;
27 // LRU缓存-容量
28 private int capacity;
29 // 伪头结点
30 private DLinkedNode head;
31 // 伪尾结点
32 private DLinkedNode tail;
33
34 // LRU缓存构造函数
35 public LRUCache(int capacity) {
36 this.size = 0;
37 this.capacity = capacity;
38 // 添加伪头部和伪尾部节点
39 head = new DLinkedNode();
40 tail = new DLinkedNode();
41 head.next = tail;
42 tail.pre = head;
43 }
44
45 public int get(int key) {
46 DLinkedNode node = cache.get(key);
47 // KEY不存在返回-1
48 if (node == null) {
49 return -1;
50 }
51 // 如果KEY存在-先通过哈希表定位-再移到头部
52 moveToHead(node);
53 // 返回KEY对应节点值
54 return node.value;
55 }
56
57 public void put(int key, int value) {
58 DLinkedNode node = cache.get(key);
59 if (node == null) {
60 // KEY不存在-创建一个新的节点
61 DLinkedNode newNode = new DLinkedNode(key, value);
62 // 添加进哈希表
63 cache.put(key, newNode);
64 // 添加至双向链表的头部
65 addToHead(newNode);
66 // 数据量+1
67 size ++;
68 if (size > capacity) {
69 // 超出容量，删除双向链表的尾部节点
70 DLinkedNode tail = removeTail();
71 // 删除哈希表中对应的项
72 cache.remove(tail.key);
73 // 数据量-1
74 size --;
75 }
76 } else {
77 // KEY存在-先通过哈希表定位修改VAL
78 node.value = value;
79 // 将刚刚使用的节点移到头部
80 moveToHead(node);
81 }
82 }
83
84 // 将入参节点添加到头结点
85 private void addToHead(DLinkedNode node) {
86 node.pre = head;
87 node.next = head.next;
88 head.next.pre = node;
89 head.next = node;
90 }
91
92 // 删除入参节点
93 private void removeNode(DLinkedNode node) {
94 node.pre.next = node.next;
95 node.next.pre = node.pre;
96 }
97
98 // 将入参节点移动到链表最前面
99 private void moveToHead(DLinkedNode node) {
100 removeNode(node);
101 addToHead(node);
102 }
103
104 // 移除尾部结点-返回移除的节点
105 private DLinkedNode removeTail() {
106 DLinkedNode res = tail.pre;
107 removeNode(res);
108 return res;
109 }
110 }
