LRU算法是内存淘汰策略中的一种,全称为Least Recently Used,意为最近最少使用。它主要在缓存中应用,当内存资源不足时,会淘汰最近最少被访问的数据。LRU算法依赖队列或链表结构,通过维护访问顺序,以达到高效淘汰策略。 以队列为例,队列头部表示最久未访问的数据,尾部表示最近访问的数据。假设有一个长度为4的队列,随机添加几个数据,如下: 此时,访问下标为1的数据后,根据LRU算法,将访问数据移动至队列尾部,表示最近访问,其余数据依次前移。 再添加一个数据至队列满,需淘汰头部数据,将数据依次前移后添加至尾部。这一过程,实现了淘汰最近最少使用数据的机制。 队列实现LRU算法时,性能不高,因每次更新需大量数据拷贝。优化时,采用双向链表,通过节点的前后关系简化更新。针对查询性能问题,使用HashMap存储节点与键值,实现O(1)时间复杂度查询与更新。 LRU算法实现的关键是,双向链表管理实际数据,HashMap存储节点与键值的关联,确保高效访问与更新。简易代码实现如下: 执行后,输出结果展示算法运行效果。