算法-使用有序单链表完成LRU

思路

1. 如果此数据之前已经被缓存在链表中了，我们遍历得到这个数据对应的结点，并将其从原来的位置删除，然后再插入到链表的头部。

2. 如果此数据没有在缓存链表中，又可以分为两种情况：

   • 如果此时缓存未满，则将此结点直接插入到链表的头部；
   • 如果此时缓存已满，则链表尾结点删除，将新的数据结点插入链表的头部。

关键点

为什么要先定位到目标缓存的父节点？
因为涉及到删除操作时，是将要删除的节点的子节点指向要删除节点的子节点，如果没有先找到父节点的话，是无法删除成功的，除非再来一次遍历，增加了时间复杂度。

实现

Node 节点

package com.jiaotd.lru.sorted_single_lineked;

/**
 * 有序单链表
 */
public class Node {
    private int i;

    private Node next;

    public Node(int i) {
        this.i = i;
    }

    public boolean hasNext() {
        return null != next;
    }

    public Node add(Node node) {
        node.setNext(this);
        return node;
    }

    public int getI() {
        return i;
    }

    public void setI(int i) {
        this.i = i;
    }

    public Node getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Node next) {
        this.next = next;
    }

}

缓存容器

package com.jiaotd.lru.sorted_single_lineked;

public class SortedSingleLinked {

    private int member;
    private int pos = -1;

    private Node head;

    public SortedSingleLinked(int member) {
        this.member = member;
    }

    public Node findPre(int data) {
        Node node = head;
        
        while(null != node && node.hasNext()) {
            if(node.getNext().getI() == data) {
                return node;
            }
            node = node.getNext();
        }
        
        return null;
    }
    
    public SortedSingleLinked addNode(int data) {

        if (pos == -1) {
            head = new Node(data);
            pos++;
            return this;
        }

        
        Node preNode = findPre(data);
        // 存在
        if(null != preNode) {
            Node temp = preNode.getNext();
            preNode.setNext(preNode.getNext().getNext());
            temp.setNext(head);
            head = temp;
            return this;
        }
        
        // 不存在
        if (pos < member - 1) {
            Node n = new Node(data);
            n.setNext(head);
            head = n;
            pos++;
            return this;
        }
        
        
        Node currentNode = head;
        
        int remove = 0;
        while (++remove < (member - 1)) {
            currentNode = currentNode.getNext();
        }

        Node n = new Node(data);
        currentNode.setNext(null);
        n.setNext(head);
        head = n;

        return this;
    }

    public void print() {

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        Node cur = head;
        while (cur.hasNext()) {
            sb.append(cur.getI()).append(",");
            cur = cur.getNext();
        }

        System.out.println(sb.substring(0, sb.length()-1));

    }

}

启动类

package com.jiaotd.lru.sorted_single_lineked;

/**
 * 1. 如果此数据之前已经被缓存在链表中了，我们遍历得到这个数据对应的结点，并将其从原来的位置删除，然后再插入到链表的头部。
 * 2. 如果此数据没有在缓存链表中，
 *     又可以分为两种情况：如果此时缓存未满，则将此结点直接插入到链表的头部；
 *     如果此时缓存已满，则链表尾结点删除，将新的数据结点插入链表的头部。
 * @author Administrator
 *
 */
public class SimpleLRU {

    public static void main(String[] args) {
        SortedSingleLinked sortedSingleLinked = new SortedSingleLinked(10);
        
        
        sortedSingleLinked.addNode(0)
        .addNode(1)
        .addNode(2)
        .addNode(3)
        .addNode(4)
        .addNode(5)
        .addNode(6)
        .addNode(7)
        .addNode(8)
        .addNode(9);
        sortedSingleLinked.print();
        sortedSingleLinked.addNode(1);
        sortedSingleLinked.print();
        sortedSingleLinked.addNode(10);
        sortedSingleLinked.print();
        
    }
    
}

结果

9,8,7,6,5,4,3,2,1
1,9,8,7,6,5,4,3,2
10,1,9,8,7,6,5,4,3