请你为 最不经常使用（LFU）缓存算法设计并实现数据结构。
实现 LFUCache 类：
LFUCache(int capacity) - 用数据结构的容量 capacity 初始化对象
int get(int key) - 如果键存在于缓存中，则获取键的值，否则返回 -1。
void put(int key, int value) - 如果键已存在，则变更其值；如果键不存在，请插入键值对。当缓存达到其容量时，则应该在插入新项之前，使最不经常使用的项无效。在此问题中，当存在平局（即两个或更多个键具有相同使用频率）时，应该去除 最近最久未使用 的键。
注意「项的使用次数」就是自插入该项以来对其调用 get 和 put 函数的次数之和。使用次数会在对应项被移除后置为 0 。
为了确定最不常使用的键，可以为缓存中的每个键维护一个 使用计数器 。使用计数最小的键是最久未使用的键。
当一个键首次插入到缓存中时，它的使用计数器被设置为 1 (由于 put 操作)。对缓存中的键执行 get 或 put 操作，使用计数器的值将会递增。
示例：
输入：
["LFUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [3], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出：
[null, null, null, 1, null, -1, 3, null, -1, 3, 4]
解释：
// cnt(x) = 键 x 的使用计数
// cache=[] 将显示最后一次使用的顺序（最左边的元素是最近的）
LFUCache lFUCache = new LFUCache(2);
lFUCache.put(1, 1); // cache=[1,_], cnt(1)=1
lFUCache.put(2, 2); // cache=[2,1], cnt(2)=1, cnt(1)=1
lFUCache.get(1); // 返回 1
// cache=[1,2], cnt(2)=1, cnt(1)=2
lFUCache.put(3, 3); // 去除键 2 ，因为 cnt(2)=1 ，使用计数最小
// cache=[3,1], cnt(3)=1, cnt(1)=2
lFUCache.get(2); // 返回 -1（未找到）
lFUCache.get(3); // 返回 3
// cache=[3,1], cnt(3)=2, cnt(1)=2
lFUCache.put(4, 4); // 去除键 1 ，1 和 3 的 cnt 相同，但 1 最久未使用
// cache=[4,3], cnt(4)=1, cnt(3)=2
lFUCache.get(1); // 返回 -1（未找到）
lFUCache.get(3); // 返回 3
// cache=[3,4], cnt(4)=1, cnt(3)=3
lFUCache.get(4); // 返回 4
// cache=[3,4], cnt(4)=2, cnt(3)=3
提示：
0 <= capacity, key, value <= 10^4
最多调用 10^5 次 get 和 put 方法
java代码：
int minfreq, capacity;
Map<Integer, Node> key_table;
Map<Integer, LinkedList<Node>> freq_table;
public LFUCache(int capacity) {
this.minfreq = 0;
this.capacity = capacity;
key_table = new HashMap<Integer, Node>();;
freq_table = new HashMap<Integer, LinkedList<Node>>();
}
public int get(int key) {
if (capacity == 0) {
return -1;
}
if (!key_table.containsKey(key)) {
return -1;
}
Node node = key_table.get(key);
int val = node.val, freq = node.freq;
freq_table.get(freq).remove(node);
// 如果当前链表为空，我们需要在哈希表中删除，且更新minFreq
if (freq_table.get(freq).size() == 0) {
freq_table.remove(freq);
if (minfreq == freq) {
minfreq += 1;
}
}
// 插入到 freq + 1 中
LinkedList<Node> list = freq_table.getOrDefault(freq + 1, new LinkedList<Node>());
list.offerFirst(new Node(key, val, freq + 1));
freq_table.put(freq + 1, list);
key_table.put(key, freq_table.get(freq + 1).peekFirst());
return val;
}
public void put(int key, int value) {
if (capacity == 0) {
return;
}
if (!key_table.containsKey(key)) {
// 缓存已满，需要进行删除操作
if (key_table.size() == capacity) {
// 通过 minFreq 拿到 freq_table[minFreq] 链表的末尾节点
Node node = freq_table.get(minfreq).peekLast();
key_table.remove(node.key);
freq_table.get(minfreq).pollLast();
if (freq_table.get(minfreq).size() == 0) {
freq_table.remove(minfreq);
}
}
LinkedList<Node> list = freq_table.getOrDefault(1, new LinkedList<Node>());
list.offerFirst(new Node(key, value, 1));
freq_table.put(1, list);
key_table.put(key, freq_table.get(1).peekFirst());
minfreq = 1;
} else {
// 与 get 操作基本一致，除了需要更新缓存的值
Node node = key_table.get(key);
int freq = node.freq;
freq_table.get(freq).remove(node);
if (freq_table.get(freq).size() == 0) {
freq_table.remove(freq);
if (minfreq == freq) {
minfreq += 1;
}
}
LinkedList<Node> list = freq_table.getOrDefault(freq + 1, new LinkedList<Node>());
list.offerFirst(new Node(key, value, freq + 1));
freq_table.put(freq + 1, list);
key_table.put(key, freq_table.get(freq + 1).peekFirst());
}
}
}
class Node {
int key, val, freq;
Node(int key, int val, int freq) {
this.key = key;
this.val = val;
this.freq = freq;
}
}
/**
* 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);
*/
