1. 程式人生 > 其它 >460. LFU 快取

460. LFU 快取

請你為 最不經常使用(LFU)快取演算法設計並實現資料結構。

實現 LFUCache 類:

LFUCache(int capacity) - 用資料結構的容量capacity 初始化物件
int get(int key)- 如果鍵存在於快取中,則獲取鍵的值,否則返回 -1。
void put(int key, int value)- 如果鍵已存在,則變更其值;如果鍵不存在,請插入鍵值對。當快取達到其容量時,則應該在插入新項之前,使最不經常使用的項無效。在此問題中,當存在平局(即兩個或更多個鍵具有相同使用頻率)時,應該去除 最近最久未使用 的鍵。
注意「項的使用次數」就是自插入該項以來對其呼叫 get 和 put 函式的次數之和。使用次數會在對應項被移除後置為 0 。

為了確定最不常使用的鍵,可以為快取中的每個鍵維護一個 使用計數器 。使用計數最小的鍵是最久未使用的鍵。

當一個鍵首次插入到快取中時,它的使用計數器被設定為 1 (由於 put 操作)。對快取中的鍵執行 get 或 put 操作,使用計數器的值將會遞增。

來源:力扣(LeetCode)
連結:https://leetcode-cn.com/problems/lfu-cache

著作權歸領釦網路所有。商業轉載請聯絡官方授權,非商業轉載請註明出處。

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

class LFUCache {

    private int capacity;

    private int minFreq;

    private Map<Integer, Node> keyMap;

    private Map<Integer, LinkedList<Node>> freqMap;


    public LFUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        this.minFreq = 0;
        this.keyMap = new HashMap<>();
        this.freqMap = new HashMap<>();
    }

    public int get(int key) {
        Node node = keyMap.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        LinkedList<Node> nodes = freqMap.get(node.freq);
        if (nodes.size() == 1) {
            freqMap.remove(node.freq);
            if (minFreq == node.freq) {
                minFreq++;
            }
        } else {
            nodes.remove(node);
        }
        freqMap.computeIfAbsent(++node.freq, k -> new LinkedList<>()).offerFirst(node);
        return node.value;
    }

    public void put(int key, int value) {
        if (capacity == 0) {
            return;
        }
        Node node = keyMap.get(key);
        if (node == null) {
            if (keyMap.size() == capacity) {
                LinkedList<Node> nodes = freqMap.get(minFreq);
                keyMap.remove(nodes.pollLast().key);
                if (nodes.size() == 0) {
                    freqMap.remove(minFreq);
                }
            }
            minFreq = 1;
            node = new Node(key, value, 1);
            keyMap.put(key, node);
            freqMap.computeIfAbsent(node.freq, k -> new LinkedList<>()).offerFirst(node);
        } else {
            node.value = value;
            LinkedList<Node> nodes = freqMap.get(node.freq);
            if (nodes.size() == 1) {
                freqMap.remove(node.freq);
                if (minFreq == node.freq) {
                    minFreq++;
                }
            } else {
                nodes.remove(node);
            }
            freqMap.computeIfAbsent(++node.freq, k -> new LinkedList<>()).offerFirst(node);
        }
    }
}


class Node {
    int key;
    int value;
    int freq;

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

/**
 * Your LFUCache object will be instantiated and called as such:
 * LFUCache obj = new LFUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */
心之所向,素履以往 生如逆旅,一葦以航