lru算法java实现-CFANZ编程社区

LRU算法的Java实现

1. 概述

在本文中，我们将介绍如何使用Java实现LRU（最近最少使用）算法。LRU算法是一种常用的缓存淘汰策略，它根据数据的访问顺序来决定是否将数据从缓存中移除。

2. 算法流程

下面是LRU算法的基本流程：

st=>start: 开始
op1=>operation: 访问一个数据
op2=>operation: 检查数据是否在缓存中
cond1=>condition: 数据在缓存中吗？
op3=>operation: 从缓存中移除数据
op4=>operation: 将数据添加到缓存中
op5=>operation: 更新数据在缓存中的位置
e=>end: 结束

st->op1->op2->cond1
cond1(yes)->op5->e
cond1(no)->op3->op4->op5->e

3. 具体实现

3.1 定义缓存

首先，我们需要定义一个缓存类，用于存储数据和管理数据的访问顺序。缓存类的代码如下：

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
    private final int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {
        super(capacity, 0.75f, true);
        this.capacity = capacity;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {
        return size() > capacity;
    }
}

在上面的代码中，我们继承了LinkedHashMap类，并重写了removeEldestEntry方法。该方法用于在添加新数据时判断是否需要移除最久未使用的数据。

3.2 使用缓存

现在我们可以使用上面定义的缓存类来实现LRU算法了。下面是一个使用LRU算法的示例代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个容量为3的缓存
        LRUCache<Integer, String> cache = new LRUCache<>(3);

        // 添加数据到缓存
        cache.put(1, "Data 1");
        cache.put(2, "Data 2");
        cache.put(3, "Data 3");

        // 访问一个数据
        System.out.println(cache.get(1)); // Output: Data 1

        // 添加新数据，触发缓存淘汰
        cache.put(4, "Data 4");

        // 获取数据
        System.out.println(cache.get(1)); // Output: Data 1（仍在缓存中）
        System.out.println(cache.get(2)); // Output: null（已从缓存中移除）
        System.out.println(cache.get(4)); // Output: Data 4（已添加到缓存中）
    }
}

上述代码中，我们首先创建了一个容量为3的缓存对象cache，然后添加了3个数据到缓存中。接着，我们访问了数据1，此时数据1被标记为最近使用的数据。最后，我们添加了一个新的数据4，这导致缓存淘汰了数据2（最久未使用的数据）。最后，我们再次访问数据1，它仍然存在于缓存中，而数据2已经从缓存中移除。