力扣146：LRU实现

有这样一种业务，在一个很短时间内，有大量的请求进来，需要快速处理，但这些数据又不是很重要的不需要立马落库。这个时候就可以使用页面置换技术了。

1.首先我们需要一个节点类。这个节点类是一个双向链表

public class Node{
        int key;
        int value;
        Node pre;
        Node next;

        public Node(){};

        public Node(int key, int value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
    }

2.然后就是缓存类的具体实现啦。首先是该类需要的属性。

    // 缓存的最大值
    private int capacity;
    // 当前存放的个数
    private int size;
    // 存储节点数据
    private Map cache = new HashMap<>();
    // 头结点
    private Node head = null;
    // 尾结点
    private Node tail = null;

3.定义一个删除节点的方法，因为新增如果达到最大值的话，需要删除节点。

private void remove(Node node){
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
}

4.定义一个新增到头结点的方法。

 private void addHead(Node node){
        // 当前节点的前一个节点指针执向头结点
        node.pre = head;
        // 当前指针的下一个节点指向头结点的下一个指针。
        node.next = head.next;
        // 头结点的下一个节点的前一个节点的指针指向当前节点
        head.next.pre = node;
        // 头结点的下一个指针指向当前节点
        head.next = node;
}

5.设置一个移动到头结点的方法。就是删除节点，然后再新增到头结点上。

private void moveToHead(Node node){
        remove(node);
        addHead(node);
}

6.新增一个删除链表最后一个节点的办法。

private Node deleteTail(){
        Node node = this.tail.pre;
        remove(node);
        return node;
    }

7.接下来就是get方法了。方法的逻辑很简单，如果从hash表中找到了，就把他移动到头结点上，并返回，如果没找到直接返回。

 public int get(int key){
        Node node = cache.get(key);
        if (node == null){
            return -1;
        }
        moveToHead(node);
        return node.value;
    }

8.最后是put方法。

 public void put(int key, int value){
        // 看看节点是否已经存在。并把他加入到头结点。
        Node node = cache.get(key);
        if (node == null){
            Node newNode = new Node(key, value);
            cache.put(key, newNode);
            addHead(newNode );
        }else {
            addHead(node);
        }
        // 容积加一
        size++;
        if (size > capacity){
            // 如果已经到达最大值，需要把链表末尾的给他删了
            Node tail = deleteTail();
            cache.remove(tail);
            size--;
        }
    }

接下来是完整代码

package com.springbootdome.springbootdome.algorithm.LRU;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


public class Solution {
    private int capacity;
    private int size;
    private Map cache = new HashMap<>();
    private Node head = null;
    private Node tail = null;

    public Solution(int capacity){
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;
        head = new Node();
        tail = new Node();
        head.next = tail;
        tail.pre = head;
    }

    public int get(int key){
        Node node = cache.get(key);
        if (node == null){
            return -1;
        }
        moveToHead(node);
        return node.value;
    }

    public void put(int key, int value){
        Node node = cache.get(key);
        if (node == null){
            Node newNode = new Node(key, value);
            cache.put(key, newNode);
            addHead(newNode);
        }else {
            addHead(node);
        }
        size++;
        if (size > capacity){
            Node tail = deleteTail();
            cache.remove(tail);
            size--;
        }
    }

    private void addHead(Node node){
        node.pre = head;
        node.next = head.next;
        head.next.pre = node;
        head.next = node;
    }

    private void remove(Node node){
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
    }

    private void moveToHead(Node node){
        remove(node);
        addHead(node);
    }

    private Node deleteTail(){
        Node node = this.tail.pre;
        remove(node);
        return node;
    }


    public class Node{
        int key;
        int value;
        Node pre;
        Node next;

        public Node(){};

        public Node(int key, int value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
    }
}