Javascript 手写 LRU 算法
LRU 是 Least Recently Used 的缩写,即最近最少使用。作为一种经典的缓存策略,它的基本思想是长期不被使用的数据,在未来被用到的几率也不大,所以当新的数据进来时我们可以优先把这些数据替换掉。
一、基本要求
- 固定大小:限制内存使用。
- 快速访问:缓存插入和查找操作应该很快,最好是 O(1) 时间。
- 在达到内存限制的情况下替换条目:缓存应该具有有效的算法来在内存已满时驱逐条目。
二、数据结构
下面提供两种实现方式,并完成相关代码。
2.1 Map
在 Javascript 中,Map 的 key 是有序的,当迭代的时候,他们以插入的顺序返回键值。结合这个特性,我们也通过 Map 实现 LRU 算法。
2.2 Doubly Linked List
我们也可通过双向链表(Doubly Linked List)维护缓存条目,通过对链表的增、删、改实现数据管理。为确保能够从链表中快速读取某个节点的数据,我们可以通过 Map 来存储对链表中节点的引用。
三、Map 实现
在 初始化时 完成两件事情:
- 配置存储限制,当大于此限制,缓存条目将按照最近读取情况被驱逐。
- 创建一个用于存储缓存数据的 Map 。
在 添加数据 时:
- 判断当前存储数据中是否包含新进数据,如果存在,则删除当前数据
- 判断当前存储空间是否被用尽,如果已用尽则删除 Map 头部的数据。
map.delete(map.keys().next().value)
- 插入新数据到 Map 的尾部
基于 Javascript Map 实现 LRU,代码如下:
class LRUCache {
size = 5
constructor(size) {
this.cache = new Map()
this.size = size || this.size
}
get(key) {
if (this.cache.has(key)) {
// 存在即更新
let temp = this.cache.get(key)
this.cache.delete(key)
this.cache.set(key, temp)
return temp
}
return null
}
set(key, value) {
if (this.cache.has(key)) {
this.cache.delete(key)
}
if (this.cache.size >= this.size) {
this.cache.delete(this.cache.keys().next().value)
}
this.cache.set(key, value)
}
}
四、双向链表实现
4.1 定义节点类
包含 prev
,next
,data
三个属性,分别用以存储指向前后节点的引用,以及当前节点要存储的数据。
{
prev: Node
next: Node
data: { key: string, data: any}
}
4.2 定义链表类
包含 head
、tail
属性,分别指向链表的 头节点 和 尾节点。
当从链表中读取数据时,需要将当前读取的数据移动到链表头部;添加数据时,将新节点插入到头部;当链表节点数量大于限定的阀值,需要从链表尾部删除节点。
{
head: Node
next: Node
moveNodeToHead(node)
insertNodeToHead(node)
deleteLastNode()
}
4.3 定义 LRU 类
为 LRU 定义属性:linkLine
用以存储指向链表的引用;size
用以配置存储空间大小限制;
为简化从链表中查找节点,再定义 map
属性,用以存储不同键指向链表节点的引用。
定义成员方法,set(key,value)
用以添加数据,get(key)
读取一条数据。
4.4 set(key,value)
- 如果 map 中存在当前 key,则修改当前节点的值,然后从链表中把当前节点移动到链表头部;
- 否则:
- 判断当前链表节点数量是否达到了存储上线,如果是,则删除链表尾部的节点。同时从 map 中移除相应的节点引用;
- 创建新节点,然后插入到链表头部,并添加 map 引用。
4.5 get(key)
如果 map 中存在当前 key,从链表中读取节点,将其移动到链表头部,并返回结果,否则返回空。
{
linkLine: LinkLine
map: Map
size: Number
set(key, value)
get(key)
}
4.6 代码实现
class LinkNode {
prev = null
next = null
constructor(key, value) {
this.data = { key, value }
}
}
class LinkLine {
head = null
tail = null
constructor() {
const headNode = new LinkNode('head', 'head')
const tailNode = new LinkNode('tail', 'tail')
headNode.next = tailNode
tailNode.prev = headNode
this.head = headNode
this.tail = tailNode
}
moveNodeToFirst(node) {
node.prev.next = node.next
node.next.prev = node.prev
this.insertNodeToFirst(node)
}
insertNodeToFirst(node) {
const second = this.head.next
this.head.next = node
node.prev = this.head
node.next = second
second.prev = node
}
delete(node) {
node.prev.next = node.next
node.next.prev = node.prev
}
deleteLastNode() {
const last = this.tail.prev
this.tail.prev = last.prev
last.prev.next = this.tail
return last
}
}
class LRUCache {
linkLine = null
map = {}
size = 5
constructor(size) {
this.size = size || this.size
this.linkLine = new LinkLine
}
get(key) {
let value
if (this.map[key]) {
const node = this.map[key]
value = node.value
this.linkLine.moveNodeToFirst(node)
}
return value
}
set(key, value) {
if (this.map[key]) {
const node = this.map[key]
node.value = value
this.linkLine.moveNodeToFirst(node)
} else {
// 删除最后一个元素
if (Object.keys(this.map).length >= this.size) {
const lastNode = this.linkLine.deleteLastNode()
delete this.map[lastNode.data.key]
}
const newNode = new LinkNode(key, value)
this.linkLine.insertNodeToFirst(newNode)
this.map[key] = newNode
}
}
}
https://gauliang.github.io/blogs/2022/lru-algorithm/
Javascript 手写 LRU 算法的更多相关文章
- 手写LRU算法
import java.util.LinkedHashMap; import java.util.Map; public class LRUCache<K, V> extends Link ...
- [纯C#实现]基于BP神经网络的中文手写识别算法
效果展示 这不是OCR,有些人可能会觉得这东西会和OCR一样,直接进行整个字的识别就行,然而并不是. OCR是2维像素矩阵的像素数据.而手写识别不一样,手写可以把用户写字的笔画时间顺序,抽象成一个维度 ...
- 22 道高频 JavaScript 手写面试题及答案
实现防抖函数(debounce) 防抖函数原理:在事件被触发n秒后再执行回调,如果在这n秒内又被触发,则重新计时. 那么与节流函数的区别直接看这个动画实现即可. 手写简化版: // 防抖函数 cons ...
- 08.手写KNN算法测试
导入库 import numpy as np from sklearn import datasets import matplotlib.pyplot as plt 导入数据 iris = data ...
- JavaScript手写new方法
1.看一下正常使用的new方法 function father(name){ this.name=name; this.sayname=function(){ console.log(this.nam ...
- HashMap+双向链表手写LRU缓存算法/页面置换算法
import java.util.Hashtable; class DLinkedList { String key; //键 int value; //值 DLinkedList pre; //双向 ...
- javaScript 手写图片轮播
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <title> ...
- 用C实现单隐层神经网络的训练和预测(手写BP算法)
实验要求:•实现10以内的非负双精度浮点数加法,例如输入4.99和5.70,能够预测输出为10.69•使用Gprof测试代码热度 代码框架•随机初始化1000对数值在0~10之间的浮点数,保存在二维数 ...
- 手写LRU实现
完整基于 Java 的代码参考如下 class DLinkedNode { String key; int value; DLinkedNode pre; DLinkedNode post; } LR ...
随机推荐
- 可视化查询(sp_helptext)——快速查询包含指定字符串的存储过程(附源码)
前言 在开发中,随着业务逻辑的调整,修改存储过程是必不可免的. 那怎么定位到需要修改的存储过程呢?一个一个的点开查询?存储过程少的话还行,一旦存储过程过多,这样是很浪费时间的,一个不注意还会遗漏掉. ...
- EFCore高级Saas系统下一个DbContext如何支持多数据库迁移
EFCore高级玩法单DbContext支持多数据库迁移 前言 随着系统的不断开发和迭代默认的efcore功能十分强大,但是随着Saas系统的引进efcore基于表字段的多租户模式已经非常完美了,但是 ...
- 1269: 求最长上升子序列(LIS)
题目描述: LIS问题(longest increasing subsequence),即:最长上升子序列问题,是动态规划中一个比较经典的问题.具体描述为:一个有n个整数的序列:A[1],A[2], ...
- HashTable集合和练习题_计算一个字符串中每一个字符出现的次数
HashTable集合 /** * java.util.Hashtable<K,V>集合 implement Map<K,V>接口 * Hashtable:底层也是一个哈希表, ...
- 20220724-Java的封装相关
目录 含义 常见使用方法 个人理解 含义 封装 (encapsulation) 指隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口,控制在程序中属性的读取和修改的访问级别. 常见使用方法 class Pers ...
- 记一次Linux server偶发CPU飙升问题的跟进与解决
背景 进入6月后,随着一个主要功能版本api的上线,服务端的QPS翻了一倍,平时服务器的CPU使用稳定在30%上下,高峰期则在60%上下,但是偶尔会有单台机器出现持续数分钟突然飙到90%以上,导致大量 ...
- Win10环境前后端分离项目基于Vue.js+Django+Python3实现微信(wechat)扫码支付流程(2021年最新攻略)
原文转载自「刘悦的技术博客」https://v3u.cn/a_id_182 之前的一篇文章:mpvue1.0+python3.7+Django2.0.4实现微信小程序的支付功能,主要介绍了微信小程序内 ...
- 编码GBK的不可映射字符,最新版sublime
最近开始学java了,跟着老师写一个hello world,刚执行javac就报错:编码GBK的不可映射字符 然后去网上找了一堆,总结来说的就是编码不对,最新版的sublime只要设置utf-8保存即 ...
- pat链表专题训练+搜索专题
本期题目包括: 1074:https://pintia.cn/problem-sets/994805342720868352/problems/994805394512134144 1052:http ...
- 浅谈MySQL的sql_mode
SQL mode 今天我们来分享一下MySQL的SQL mode , 这也是我们比较容易忽略的一点,我们在一开始安装数据库的时候其实就要先考虑要保留哪些SQL mode,去除哪些,合理的配置能够减少很 ...