Leetcode - LRU Cache

Screenshot from 2016-01-24 20:55:47.png

My code:

public class LRUCache {
    private class Node {
        Node next;
        Node prev;
        int key;
        int val;
        private Node(int key, int val) {
            this.key = key;
            this.val = val;
        }
    }
    
    private final int capacity;
    private int counter;
    private HashMap<Integer, Node> LRU;
    private Node head;
    private Node tail;
    
    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        counter = 0;
        LRU = new HashMap<Integer, Node>();
    }
    
    public int get(int key) {
        if (LRU.containsKey(key)) {
            Node temp = LRU.get(key);
            int ret = temp.val;
            remove(temp);
            addToFirst(temp);
            return ret;
        }
        else 
            return -1;
    }
    
    public void set(int key, int value) {
        if (LRU.containsKey(key)) {
            Node temp = LRU.get(key);
            temp.val = value;
            remove(temp);
            addToFirst(temp);
        }
        else {
            counter++;
            Node temp = new Node(key, value);
            addToFirst(temp);
            LRU.put(key, temp);
            if (counter > capacity) {
                LRU.remove(tail.key);
                remove(tail);
                counter = capacity;
            }
        }
    }
    
    private void remove(Node temp) {
        if (temp == null)
            return;
        if (temp.prev == null) { // head node
            if (temp.next == null) {
                head = null;
                tail = null;
            }
            else {
                head = temp.next;
                temp.next.prev = null;
            }
        }
        else if (temp.next == null) { // tail nod
            if (temp.prev == null) {
                head = null;
                tail = null;
            }
            else {
                tail = temp.prev;
                temp.prev.next = null;
            }
        }
        else {
            temp.prev.next = temp.next;
            temp.next.prev = temp.prev;
        }
    }
    
    private void addToFirst(Node p) {
        if (p == null)
            return;
        if (head == null) {
            head = p;
            tail = p;
        }
        else {
            head.prev = p;
            p.next = head;
            p.prev = null;
            head = p;
        }
    }
}

这道题目还是挺有意思的。一开始写出来超出时间了,没有怎么仔细分析。
两个操作,
get,
set,最理想情况下都必须 O(1)
因为当超过限度后,需要把最不常用的删除掉,所以,为了使时间复杂度最低,必须得用链表。
然后,get操作,根据key返回value,复杂度要O(1),所以要用HashMap
那么key value 各自是什么呢?
key -> Integer, value -> Node(int key, int value)

Screenshot from 2016-01-24 21:00:13.png

然后我们get操作时,通过HashMap的key来找到Node再返回他的value。
然后再根据这个Node,将其从当前位置删除,移动到首结点位置。
我们在进行set操作时,如果HashMap已经存在了这个key,那么直接修改原值,然后移动到链表头部。
如果没有,则新建结点,插到头部。如果超过了限度,那么就把尾巴删除掉。记得先从哈希表中删除该键值对,再删除该结点(尾结点)。所以,Node里面必须要有key这个成员。然后再通过key去哈希表里面删除对应的键值对。
这道题目就是得思考,get, set操作需要那几个原子级别的操作。
然后发现需要HashMap, 和链表。然后需要有添加头结点,删除特定结点的操作。
参考网页:
http://www.programcreek.com/2013/03/leetcode-lru-cache-java/

Anyway, Good luck, Richardo!

My code:

public class LRUCache {
    private class ListNode {
        ListNode pre;
        ListNode next;
        int key;
        int val;
        ListNode(int key, int val) {
            this.key = key;
            this.val = val;
        }
    }
    
    HashMap<Integer, ListNode> map = new HashMap<Integer, ListNode>();
    int capacity = 0;
    ListNode dummy = new ListNode(-1, -1);
    ListNode tail = dummy;
    int size = 0;
    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
    }
    
    public int get(int key) {
        if (!map.containsKey(key)) {
            return -1;
        }
        ListNode node = map.get(key);
        remove(node);
        addFirst(node);
        return node.val;
    }
    
    public void set(int key, int value) {
        if (map.containsKey(key)) {
            ListNode node = map.get(key);
            node.val = value;
            remove(node);
            // insert it at the head of list
            addFirst(node);
        }
        else {
            ListNode node = new ListNode(key, value);
            map.put(key, node);
            addFirst(node);
            size++;
            if (size > capacity) {
                map.remove(tail.key);
                remove(tail);
                size--;
            }
        }
    }
    
    private void addFirst(ListNode node) {
        ListNode head = dummy.next;
        dummy.next = node;
        node.pre = dummy;
        node.next = head;
        if (head != null) {
            head.pre = node;
        }
        else {
            tail = node;
        }
    }
    
    private void remove(ListNode node) {
        if (node.next == null) {
            tail = node.pre;
            node.pre.next = node.next;
        }
        else {
            node.pre.next = node.next;
            node.next.pre = node.pre;
        }
    }
}

这道题目写了挺久,挺惭愧的。昨天还和人说这是简单题。。。

主要就是,我想到了用双向链表,但觉得没必要那么认真。
后来越改错误越多。

于是,看了下答案。再重写了下。

刚刚学长和我说,Google今年三月份面过了,被冻了一年,不能再面了。。。
这是再开玩笑嘛??

Google, 就要这样错过吗?
是不是很滑稽啊???

Anyway, Good luck, Richardo! -- 09/15/2016

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