如何用链表实现LRU 缓存淘汰策略?

今天学习了链表(linked list)这个数据结构。学习链表有啥用呢?如何用链表来实现“LRU缓存淘汰算法”呢?思路是啥呢?。
LRU 是啥??
LRU(Least Recently Used)最近最少使用策略。缓存的容量是有限的
当缓存容量不足以存放需要缓存的新数据时,必须丢掉最不常用的缓存数据。

先来看看链表是啥吧

链表结构

以前因为好奇, 我跟着豆豆一起学过一些链表的基本概念,大概理解为:链表像是一个铁链子,一环扣一环。每一环也只知道自己的前后是谁。链表用一个next连接这自己的下一个元素。

好像这个概念和我们之前说的数组很像呢,确实很像,那有什么不一样的地方呢?
数组是可以任意访问的,但是链表要访问其中的第n 个元素的时候,只能从头开始找。这样,时间复杂度一直都是O(n) 链表不需要一个连续的存储空间,他的每个元素可以是零散的。如果内存不足的时候,申请一个超过内存的链表也是可以成功的,但是数组就不得行了。

  • 单链表
    我比较喜欢单链表,人家多单纯啊,只是单向的用next连接着自己的下一个元素。最后一个结点的 next指向null 就好了, 如果想给里面插入或者删掉数据的时候,很简单的做法就是直接改变相应的next 指针指向就好了。

  • 循环链表
    循环链表和单链表的区别就是最后一个next 指针指向第一个,这样就能形成一个单项的环。

  • 双向链表
    前面的单链表和循环链表都只是单向的,那么双向链接的区别就是除了有next,还会定义prev。这样每个item 不仅仅需要存储next ,还需要存储prev,这样肯定会更多的消耗空间,那它相对于单向的好处是什么呢?
    ``

  • 双向循环链表
    双向循环链表 就是双向链表 + 循环链表。两个特性的结合
    ``

从结构上来看,双向链表可以在O(1)的时间复杂度里面,找到前一个item。但是在单链表里面,需要重新再循环一次整个链表,时间复杂度就是O(n)

在实际的开发中,指定新增和指定删除的时候,双向链表的性能都要高于单向链表
相对于数组,链表更适用于更加频繁的插入,删除,和复杂度更高的场景。

如何基于链表实现 LRU 缓存淘汰算法?

基础思路是:

维护一个单向链表,越靠近链表尾部的结点是越早之前访问的。当有一个新的数据被访问时,我们从链表头开始顺序遍历链表。  
if 这个链表里,本身有这个item,那么就把这个item 从原来的位置删掉,然后插入到链表头的位置 
else 直接插入到头部(可能还需要兼容考虑此时缓存是否满)

我感觉用数组应该也是这个思路。只是实现方式不一样而已

今天又是学习理论知识的一天,期待实践s。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,657评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,662评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,143评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,732评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,837评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,036评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,126评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,868评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,315评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,641评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,773评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,470评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,126评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,859评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,095评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,584评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,676评论 2 351