题目描述

运用所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (Least Recently Used，最近最少使用) 缓存机制。

实现 LRUCache 类：

LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。

进阶：是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？

示例1

输入
[“LRUCache”, “put”, “put”, “get”, “put”, “get”, “put”, “get”, “get”, “get”]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1); // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1); // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3); // 返回 3
lRUCache.get(4); // 返回 4

思路

直接讲复杂度为O(1)的算法。

既然要实现get put都为O(1)，那肯定选用哈希表，但是如何实现LRU呢？
我们可以将所有数据组成一个链表，每次插入新的数据放在链表末尾，同样，如果某个数据被访问，那么也将其移到链表末尾，这样链表头就是最久未使用的，需要删除时直接将表头的元素删除即可。
那么怎么删除链表中的结点？很简单，只需要将这个结点的上一个结点的next指向被删除结点的next结点即可。但是在单链表中，找某个结点的前一个结点需要扫描一遍链表，复杂度为O(n)，那么如果以O(1)的复杂度找到前一个结点呢，答案是双向链表。
未完待续。。。