1、题目

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2、分析

最麻烦的就是要解决，当容量满的时候，需要删除使用次数最少的那个cache。如果有好几个使用次数都一样，那就淘汰最老的那个数据。

• 可能有多个key使用的次数一样，所以我们考虑把这些key都放到一个set集合里。
• 多个key一样的时候，需要淘汰最老的那个数据，因此需要使用链表来处理。

基于以上两个点，我们可以考虑set和有序链表的结合数据结构：LinkedHashSet<>()

这里定义三个hashMap：
HashMap<Integer, Integer> keyToVal; //存k-v映射
HashMap<Integer, Integer> keyToFreq; //存key和使用次数
HashMap<Integer, LinkedHashSet<Integer>> freqMap; //使用次数和keys的映射

3、代码

class LFUCache {
    HashMap<Integer, Integer> keyToVal;
    HashMap<Integer, Integer> keyToFreq;
    HashMap<Integer, LinkedHashSet<Integer>> freqMap;
    int cap;
    int minFreq;
    public LFUCache(int capacity) {
        cap = capacity;
        minFreq = 0;
        keyToVal = new HashMap<>();
        keyToFreq = new HashMap<>();
        freqMap = new HashMap<>();
    }
    
    public int get(int key) {
        if(!keyToVal.containsKey(key)){
            return -1;
        }
        incFreq(key);
        return keyToVal.get(key);
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        if(this.cap == 0) return;
        if(keyToVal.containsKey(key)){
            keyToVal.put(key, value);
            incFreq(key);
            return;
        }
        if(this.cap <= keyToVal.size()){
            removeMinFreq();
        }
        keyToVal.put(key, value);
        keyToFreq.put(key, 1);
        freqMap.putIfAbsent(1, new LinkedHashSet<>());
        freqMap.get(1).add(key);
        this.minFreq = 1;
    }

    public void incFreq(int key){
        int freq = keyToFreq.get(key);
        keyToFreq.put(key, freq + 1);
        freqMap.putIfAbsent(freq + 1, new LinkedHashSet<>());
        freqMap.get(freq + 1).add(key);
        freqMap.get(freq).remove(key);
        if(freqMap.get(freq).isEmpty()){
            freqMap.remove(freq);
            if(this.minFreq == freq){
                this.minFreq = freq + 1;
            }
        }
    }

    public void removeMinFreq(){
        LinkedHashSet<Integer> keys = freqMap.get(this.minFreq);
        int delKey = keys.iterator().next();
        keys.remove(delKey);
        if(keys.isEmpty()){
            freqMap.remove(this.minFreq);
        }
        keyToVal.remove(delKey);
        keyToFreq.remove(delKey);
    }
}

/**
 * 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);
 */