LeetCode题解：题号146，LRU(最近最少使用)缓存机制，附JS最优解！

2023-11-30 09:10:45

掌握LRU缓存机制：提升应用程序性能的利器

引言：

在当今数据驱动的世界中，处理海量数据已成为应用程序的常态。为了应对这一挑战，开发人员必须采用优化技术，例如缓存，以提高应用程序的性能。本文将深入探究LRU（最近最少使用）缓存机制，一种流行的缓存算法，它通过识别和淘汰不经常访问的数据，有效地管理缓存空间。

LRU缓存机制：

概念：

LRU缓存是一种数据结构，它根据数据的最近使用情况来决定哪些数据应该被缓存。该算法假定最近访问过的项目更有可能在未来被再次访问。因此，LRU缓存优先保留这些项目，同时淘汰较长时间未使用的项目。

实现：

LRU缓存通常使用链表或哈希表来实现。链表中的每个节点表示一个键值对，节点之间的顺序由最近使用时间决定。当需要访问一个项目时，它会被移动到链表的头部，表示它是最常用的项目。当缓存空间不足时，链表尾部的节点（最长时间未使用的项目）会被淘汰。

性能优势：

LRU缓存机制提供了以下性能优势：

提高数据访问速度： 通过缓存经常访问的数据，LRU缓存显著减少了对慢速存储设备（如硬盘）的访问次数，从而加快了数据检索速度。
优化内存利用率： LRU缓存将缓存空间集中在经常访问的数据上，有效地利用了有限的内存资源，防止缓存被不常用的数据占据。
降低延迟： 由于缓存中存储了热数据，LRU缓存可以极大地降低数据访问延迟，特别是对于高并发应用程序。

JavaScript实现：

下面提供了一个用JavaScript实现LRU缓存的代码示例：

class LRUCache {
  constructor(capacity) {
    this.capacity = capacity;
    this.cache = new Map();
  }

  get(key) {
    if (this.cache.has(key)) {
      const value = this.cache.get(key);
      this.cache.delete(key);
      this.cache.set(key, value);
      return value;
    } else {
      return -1;
    }
  }

  put(key, value) {
    if (this.cache.has(key)) {
      this.cache.delete(key);
    }
    this.cache.set(key, value);
    if (this.cache.size > this.capacity) {
      const oldestKey = this.cache.keys().next().value;
      this.cache.delete(oldestKey);
    }
  }
}