LRU 缓存机制

// LRU缓存机制
// 使用哈希表+双向链表
// 双向链表的头部是最近使用过的，双向链表的尾部是最久未使用过的
class LRUCache {
    // 双向链表的节点
    class DoublyLinkedNode {
        int key;
        int value;
        DoublyLinkedNode prev;
        DoublyLinkedNode next;

        // 无参构造器
        public DoublyLinkedNode() {

        }
        // 有参构造器
        public DoublyLinkedNode(int _key, int _value) {
            key = _key;
            value = _value;
        }
    }

    int size;
    int capacity;
    DoublyLinkedNode head;  // 伪头部
    DoublyLinkedNode tail;  // 伪尾部
    Map<Integer, DoublyLinkedNode> cache = new HashMap<>(); // 双向链表

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;

        head = new DoublyLinkedNode();
        tail = new DoublyLinkedNode();

        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int key) {
        DoublyLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) { // 关键字不存在
            return -1;
        } 
        // 刚查询过 移动到头部
        moveToHead(node);
        return node.value;  
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        DoublyLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            // 创建一个新节点
            DoublyLinkedNode newNode = new DoublyLinkedNode(key, value);
            cache.put(key, newNode);
            addToHead(newNode); // 添加到头部
            size++;
            if (size > capacity) {
                // 删除链表尾部元素
                DoublyLinkedNode tail = removeTail();   // 删除链表尾部
                cache.remove(tail.key);
                size--;
            }
        } else {    // 如果关键字已经存在，则变更其数值
            node.value = value;
            moveToHead(node);   // 移动到头部
        }
    }

    // 移动到头部
    public void moveToHead(DoublyLinkedNode node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    // 删除节点
    public void removeNode(DoublyLinkedNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    // 增加节点到头部
    public void addToHead(DoublyLinkedNode node) {
        node.prev = head;
        node.next = head.next;

        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    // 删除尾部节点
    public DoublyLinkedNode removeTail() {
        DoublyLinkedNode node = tail.prev;
        removeNode(node);
        return node;
    }
}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */