LRU 介绍
缓存是一种提高数据读取性能的技术。但是对于计算机来说，并不可能缓存所有的数据，在达到它的临界空间时，我们需要通过一些规则用新的数据取代掉一部分的缓存数据。这时候你会如果选择替换呢？
替换的策略有很多种，常用的有以下几种:
FIFO (先进先出策略)
LFU (最少使用策略)
LRU (最近最少使用策略)
NMRU (在最近没有使用的缓存中随机选择一个替换)
介于我这篇主要实现 LRU，所以就不去介绍其他的了，可以自行去了解。
假设你已经有 5 个女朋友了，此时你成功勾搭上一个新女朋友，在你沉迷女色的同时，你惊奇的发现，你已经不能像年轻时一样以一敌六了，你必须舍弃若干个女朋友，这时候，身拥六个女朋友的渣男你，彻底展示出你的渣男本色，和最近最少秀恩爱的小姐姐说再见：“对不起，国篮此时需要我挺身发边线球，我楠辞琦咎，再见。”，就这样在你成功勾搭一个新小姐姐，你的身体临界点的同时，你就必须舍弃其他的小姐姐。
下面来张实际点的图搞清楚他的原理。
基于上述图片，我们知道，对于 LRU 的操作，无非在于插入 (insert), 删除 (delete)，以及替换，针对替换来说，如果缓存空间满了，那么就是 insert to head and delete for tail。如果未满，也分为两种，一种是缓存命中的话，只需要把缓存的值 move to head。如果之前不存在，那么就是 insert to head。
实现过程
接下来就是数据结构的选择了。数组的存储是连续的内存空间，虽然查询的时间复杂度是 O (1), 但是删除和插入为了保存内存空间的连续性，需要进行搬移，那么时间复杂度就是 O (n), 为了实现能快速删除，故而采用双向链表。但是链表的查询时间复杂度是 O (n), 那么就需要 hash table。屁话说了这么多，代码实现。其实之前刷过这道题目。特地拿出来讲一下。
class LRUCache { private $capacity; private $list; /** * @param Integer $capacity */ function __construct($capacity) { $this->capacity=$capacity; $this->list=new HashList(); } /** * @param Integer $key * @return Integer */ function get($key) { if($key<0) return -1; return $this->list->get($key); } /** * @param Integer $key * @param Integer $value * @return NULL */ function put($key, $value) { $size=$this->list->size; $isHas=$this->list->checkIndex($key); if($isHas || $size+1 > $this->capacity){ $this->list->removeNode($key); } $this->list->addAsHead($key,$value); } } class HashList{ public $head; public $tail; public $size; public $buckets=[]; public function __construct(Node $head=null,Node $tail=null){ $this->head=$head; $this->tail=$tail; $this->size=0; } //检查键是否存在 public function checkIndex($key){ $res=$this->buckets[$key]; if($res){ return true; } return false; } public function get($key){ $res=$this->buckets[$key]; if(!$res) return -1; $this->moveToHead($res); return $res->val; } //新加入的节点 public function addAsHead($key,$val) { $node=new Node($val); if($this->tail==null && $this->head !=null){ $this->tail=$this->head; $this->tail->next=null; $this->tail->pre=$node; } $node->pre=null; $node->next=$this->head; $this->head->pre=$node; $this->head=$node; $node->key=$key; $this->buckets[$key]=$node; $this->size++; } //移除指针(已存在的键值对或者删除最近最少使用原则) public function removeNode($key) { $current=$this->head; for($i=1;$i<$this->size;$i++){ if($current->key==$key) break; $current=$current->next; } unset($this->buckets[$current->key]); //调整指针 if($current->pre==null){ $current->next->pre=null; $this->head=$current->next; }else if($current->next ==null){ $current->pre->next=null; $current=$current->pre; $this->tail=$current; }else{ $current->pre->next=$current->next; $current->next->pre=$current->pre; $current=null; } $this->size--; } //把对应的节点应到链表头部(最近get或者刚刚put进去的node节点) public function moveToHead(Node $node) { if($node==$this->head) return ; //调整前后指针指向 $node->pre->next=$node->next; $node->next->pre=$node->pre; $node->next=$this->head; $this->head->pre=$node; $this->head=$node; $node->pre=null; } } class Node{ public $key; public $val; public $next; public $pre; public function __construct($val) { $this->val=$val; } } /** * Your LRUCache object will be instantiated and called as such: * $obj = LRUCache($capacity); * $ret_1 = $obj->get($key); * $obj->put($key, $value);
