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LFU

whidy / 1397人阅读

摘要:如果每一个频率放在一个里面,每个也有头尾两个指针,指向相邻的。实际上相邻的可以由的第一可以由的最后一个唯一确认。也就是说,在的设计基础上。也就是说频率为的点,指向的下一个是频率为的点移除和一样。里存在的点,加到尾部的后一个。

只个代码由LRU改进得到。
如果每一个频率放在一个LRU里面,每个LRU也有头尾两个指针,指向相邻的LRU。
实际上相邻的LRU可以由frequency = t+1的第一node,可以由frequency = t的最后一个唯一确认。
也就是说,在LRU的设计基础上。我们再多记录一个finalNodes,记录每种频率的尾部就好了。

代码因为情况较多,所以要分析好了,才能归并。

频率可以不连续,最小频率也不一定为1. 我们put(1,1), get(1) LFU里现在只有这个点,频率为2,最小频率不是1.
我们在put(2,2), get(2),get(2), get(2). 2出现了4次。 也就是说频率为2的点1, 指向的下一个是频率为4的点2.

移除node和LRU一样。

添加node,

map里不存在的要加到头部。
2.1 map里存在的点,加到freq + 1尾部的后一个。

2.2 如果刚好freq+1这个频率不存在(也就是freq+1在finalNodes里没有,我们就不需要移动。)

</>复制代码

  1. public class LFUCache {
  2. private int capacity;
  3. private int count;
  4. private HashMap map1; // whether appeared
  5. private HashMap finalNodes; // value : the final node of key times
  6. private Tuple dummyHead;
  7. private Tuple dummyEnd;
  8. public LFUCache(int capacity) {
  9. this.capacity = capacity;
  10. count = 0;
  11. map1 = new HashMap();
  12. finalNodes = new HashMap<>();
  13. dummyHead = new Tuple(0, 0, 0);
  14. dummyEnd = new Tuple(0, 0, 0);
  15. dummyHead.next = dummyEnd;
  16. dummyEnd.prev = dummyHead;
  17. }
  18. public int get(int key) {
  19. if (capacity == 0 || !map1.containsKey(key)) {
  20. return -1;
  21. }
  22. Tuple old = map1.get(key);
  23. put(key, old.value);
  24. return old.value;
  25. }
  26. public void put(int key, int value) {
  27. if (capacity == 0) {
  28. return;
  29. }
  30. if (map1.containsKey(key)) { // this key has appeared
  31. Tuple cur = map1.get(key);
  32. if (finalNodes.get(cur.times) == cur && finalNodes.get(cur.times + 1) == null) { // the position should not change
  33. finalNodes.put(cur.times, cur.prev.times == cur.times ? cur.prev : null);
  34. cur.times++;
  35. cur.value = value;
  36. finalNodes.put(cur.times, cur);
  37. return;
  38. }
  39. removeNode(cur); // remove node cur
  40. if (finalNodes.get(cur.times) == cur) {
  41. finalNodes.put(cur.times, cur.prev.times == cur.times ? cur.prev : null);
  42. }
  43. cur.times++;
  44. cur.value = value;
  45. Tuple finalNode = finalNodes.get(cur.times) == null ? finalNodes.get(cur.times - 1) : finalNodes.get(cur.times);
  46. insertNode(finalNode, cur);
  47. finalNodes.put(cur.times, cur);
  48. } else {
  49. if (count == capacity) { // reach limt of the cache
  50. Tuple head = dummyHead.next;
  51. removeNode(head); //remove the first which appeared least times and is the least Used
  52. map1.remove(head.key);
  53. if (finalNodes.get(head.times) == head) {
  54. finalNodes.remove(head.times);
  55. }
  56. } else {
  57. count++;
  58. }
  59. insertHead(key, value);
  60. }
  61. }
  62. public void insertHead(int key, int value) {
  63. Tuple cur = new Tuple(key, value, 1);
  64. if (finalNodes.get(1) == null) {
  65. insertNode(dummyHead, cur);
  66. } else {
  67. Tuple finalNode = finalNodes.get(1);
  68. insertNode(finalNode, cur);
  69. }
  70. finalNodes.put(1, cur);
  71. map1.put(key, cur);
  72. }
  73. public void insertNode(Tuple t1, Tuple t2) {
  74. t2.next = t1.next;
  75. t1.next.prev = t2;
  76. t1.next = t2;
  77. t2.prev = t1;
  78. }
  79. public void removeNode(Tuple node) {
  80. node.next.prev = node.prev;
  81. node.prev.next = node.next;
  82. }
  83. class Tuple {
  84. int key;
  85. int value;
  86. int times;
  87. Tuple prev;
  88. Tuple next;
  89. public Tuple(int key, int value, int times) {
  90. this.key = key;
  91. this.value = value;
  92. this.times = times;
  93. }
  94. }
  95. }
  96. /**
  97. * Your LFUCache object will be instantiated and called as such:
  98. * LFUCache obj = new LFUCache(capacity);
  99. * int param_1 = obj.get(key);
  100. * obj.put(key,value);
  101. */

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