LRU 缓存机制可以通过哈希表辅以双向链表实现,我们用一个哈希表和一个双向链表维护所有在缓存中的键值对。
上一篇文章讲解了链表的相关知识,并用代码实现了一个链表结构。那么本文将介绍一下另一种特殊的链表结构,叫做 双向链表。 顾名思义,普通的链表都是从 head 开始往后遍历结构内的元素,那么双向链表就是既可以从头开始遍历,又可以从结构的末尾开始遍历。
Android提供了LRUCache类,可以方便的使用它来实现LRU算法的缓存。Java提供了LinkedHashMap,可以用该类很方便的实现LRU算法,Java的LRULinkedHashMap就是直接继承了LinkedHashMap,进行了极少的改动后就可以实现LRU算法。
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。链表的节点由数据和一个或多个指针域组成。如果不考虑插入、删除操作之前查找元素的过程,只考虑纯粹的插入与删除,那么链表在插入和删除操作上的算法复杂 O(1)。
运用你所掌握的数据结构,设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制。它应该支持以下操作: 获取数据 get 和 写入数据 put 。
缓存是一种提高数据读取性能的技术,在硬件设计、软件开发中都有着非常广泛的应用,比如常见的CPU缓存、数据库缓存、浏览器缓存等等。
和ArrayList不同的是它是链表结构,而ArrayList是顺序结构。我们平常使用的list是一样的,理论上来说一种list就可以完成我们所有的需求。但是它们在运行过程中有区别的,完成需求所需要的资源也不相同,至于什么情况下使用哪种list就看需求和当前情况了。
与数组的连续内存空间相比,链表中的每个元素是可以存储在内存中的任意位置的,它通过指针将一组零散的内存块串联起来使用。
现在出去找工作,如果你不能很好的和面试官去聊聊Java基础里面的算法和用到的数据结构,基本是没戏的,所以本篇开始我们会给大家详细的聊聊Java集合中的相关实现涉及到的数据结构和算法实现,本文先来介绍下最最简单的数据结构,数组和链表。
《Java集合详解系列》是我在完成夯实Java基础篇的系列博客后准备开始写的新系列。
LinkedHashMap内部维护了一个双向链表,能保证元素按插入的顺序访问,也能以访问顺序访问,可以用来实现LRU缓存策略。
LinkedList简介 LinkedList是基于双向循环链表(从源码中可以很容易看出)实现的,除了可以当做链表来操作外,它还可以当做栈、队列和双端队列来使用。 LinkedList同样是非线程
实现反转单向链表和双向链表,要求:如果链表长度为N,时间复杂度为O(N),额外空间复杂度为O(1)
上篇教程给大家分享了单链表的概念,以及如何用 Java 实现一个单链表的结构:数据结构Java实现:单链表。单链表是最基础的一种链表结构,在实际开发中的使用有一些局限性,比如只能单向往后查找节点,如果需要找到某元素的前驱节点,单链表是无法实现的,今天来给大家分享另外两个复杂一些的链表结构:循环链表和双向链表。
前几节学习了「链表」、「时间与空间复杂度」的概念,本节将结合「循环链表」、「双向链表」与 「用空间换时间的设计思想」来设计一个很有意思的缓存淘汰策略:LRU缓存淘汰算法。
“数据结构与算法”不管是在Java还是在任何语言中都是核心基础知识,就像是盖楼的地基一样,它被广泛的应用于架构的最底层,对于这部分知识的掌握程度能够决定读者以后的高度。
链表是一种数据结构,和数组不同,链表并不需要一块连续的内存空间,它通过「指针」将一组零散的内存块串联起来使用,如图所示:
上一篇总结完了顺序表,这一篇要总结的是线性表之中的链表。我将会从以下几点进行总结: 1、为什么要使用链表? 2、链表的存储结构? 3、链表的常用操作代码实现? 1、为什么要使用链表 通过上一篇的学习,我们知道顺序表存在一些问题,主要有以下两个方面。 1、顺序表的长度是固定的,如果超出分配的长度就会造成溢出,如果存放的数据太少就会造成空间浪费。 2、在插入元素和删除元素时(尤其插入和删除的位置不在尾部时),会移动大量的元素,造成性能和效率低下。 基于以上问题,使用链表可以很好地避免顺序表中出现的问题。这
今天我们来深入探索一下LinkedHashMap的底层原理,并且使用linkedhashmap来实现LRU缓存。
这些策略你不用死记,我打个比方你很容易就明白了。假如说,你买了很多本技术书,但有一天你发现,这些书太多了,太占书房空间了,你要做个大扫除,扔掉一些书籍。那这个时候,你会选择扔掉哪些书呢?对应一下,你的选择标准是不是和上面的三种策略神似呢?
博客:https://juejin.im/user/56793b0860b2b7af14c637db
在很多编程语言中,数组的长度都是固定的,如果数组已被数据填满,再要加入新的元素是非常困难的。而且,对于数组的删除和添加操作,通常需要将数组中的其他元素向前或者向后平移,这些操作也是十分繁琐的。
设计LRU 缓存结构 import java.util.*; /** * LRU 最近最少使用,内存淘汰算法 */ public class LRUCache { // 双向链表, 访问节点,说明使用一次,那么这个节点就移动到头部作为热门数据,其余数据位置不变,尾部就是最近最少使用的节点 // 怎么插入呢? 如果缓存为空,那么头插法插入。如果缓存满了,先将尾节点删除,然后插入到头节点后面 // 双向链表删除尾节点、插入头节点的效率都是O(1) // 但是如果我们去
链表结构五花八门,今天我重点给你介绍三种最常见的链表结构,它们分别是:单链表、双向链表和循环链表。我们首先来看最简单、最常用的单链表。
1. List:列表,有序集合,可以包含重复元素。主要实现类有ArrayList和LinkedList。
链表和数组是数据类型中两个重要又常用的基础数据类型,数组是连续存储在内存中的数据结构,因此它的优势是可以通过下标迅速的找到元素的位置,而它的缺点则是在插入和删除元素时会导致大量元素的被迫移动,为了解决和平衡此问题于是就有了链表这种数据类型。
LinkedHashMap是HashMap的子类,与HashMap有着同样的存储结构,但它加入了一个双向链表的头结点,将所有put到LinkedHashmap的节点一一串成了一个双向循环链表,因此它保留了节点插入的顺序,可以使节点的输出顺序与输入顺序相同。
一位工作4年的程序员 , 简历上写了精通并发编程 , 并且还阅读过AQS(AbstractQueuedSynchronizer)的源码,然后面试官只问了这样一个问题:“AQS 为什么要采用双向链表结构”?,然后就垮了!
不考虑多线程并发的情况下,容器类一般使用 ArrayList、HashMap 等线程不安全的类,效率更高。在并发场景下,常会用到 ConcurrentHashMap、ArrayBlockingQueue 等线程安全的容器类,虽然牺牲了一些效率,但却得到了安全。
1 一个问题的解可以分解为几个子问题的解 2 这个问题与分解之后的子问题,除了数据规模不同,求解思路完全一样 3 存在递归终止条件
Java Review - HashMap & HashSet 源码解读 中我们讲了HashSet和HashMap 。 那同样的套路 , LinkedHashSet和LinkedHashMap在Java里也有着相同的实现,LinkedHashSet仅仅是对LinkedHashMap做了一层包装,也就是说LinkedHashSet里面有一个LinkedHashMap(适配器模式)。
链表(Linked list)是一种常见的基础数据结构,是一种线性表,但是并不会按线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。由于不必须按顺序存储,链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度,比另一种线性表顺序表快得多,但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间,而顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。 使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点,同时链表由于增加了结点的指针域,空间开销比较大。
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列节点组成,节点可以在运行时动态生成,节点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。
今天又到了算法的主题了,上次我们聊到了数组:面试中的疑难点,这次我们来聊另外一种线性结构,链表。
如果被请求的共享资源空闲,则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程,并将共享资源设置为锁定状态,如果被请求的共享资源被占用,那么就需要一套线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制,这个机制AQS是用CLH队列锁实现的,即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。 CLH(Craig,Landin,and Hagersten)队列是一个虚拟的双向队列,虚拟的双向队列即不存在队列实例,仅存在节点之间的关联关系。 AQS是将每一条请求共享资源的线程封装成一个CLH锁队列的一个结点(Node),来实现锁的分配。
从数据的逻辑结构来分,数据元素之间存在的关联关系被称为数据的逻辑结构。归纳起来,应用程序中的数据大致哟如下四种基本的逻辑结构。
本文讲解了 Java 中集合类 LinkedList 的语法、使用说明和应用场景,并给出了样例代码。
在 Java 编程中,数据结构起着至关重要的作用。这些数据结构可以帮助我们组织和管理数据,使我们的代码更加高效和可维护。其中之一是 LinkedList,它是一个灵活的数据结构,允许我们高效地进行插入和删除操作。本篇博客将深入探讨 Java 中的 LinkedList,从基础概念到高级用法,为您呈现全面的信息。
链表通过指针将一组零散的内存块串联在一起。其中内存块称为结点,并且还有一个记录下个结点地址的指针,叫做后继指针next。
容器,就是可以容纳其他Java对象的对象。 Java Collections Framework(JCF) 为Java开发者提供了通用的容器。
LinkedList 集合底层是一个双向链表结构,具有增删快,查询慢的忒点,内部包含大量操作首尾元素的方法。适用于集合元素先入先出和先入后出的场景,在队列源码中被频繁使用。
运用你所掌握的数据结构,设计和实现一个 LRU(最近最少使用)缓存机制。它应该支持以下操作:
双向链表与单链表基本相似,但是最大的区别在于双向链表在节点中除了指向下一节点的next指针外,还有指向前一节点的prev指针,这使得双向链表在可以在任意节点从头尾两个方向进行遍历,是“双向”的。
请你设计并实现一个满足 LRU (最近最少使用) 缓存 约束的数据结构。 实现 LRUCache 类:
链表实现的LRU缓存淘汰算法的时间复杂度是O(n),当时我也提到了,通过散列表可以将这个时间复杂度降低到O(1)。
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