HashMap只包含最近的条目

Question

我最近接受了采访，采访员要求我创建一个最多有7个键/值对的HashMap 。 如果添加了第8个键/值对，则应删除第一个键/值对，插入第八个键/值对以替换它，等等。

什么是解决这个问题的好策略？

Answer 1

Java标准库包含一个名为LinkedHashMap的类型，它或多或少地执行了您希望在此处执行的操作。 它就像一个常规的HashMap除了它跟踪插入元素的顺序。 如果您定义一个子类并覆盖removeEldestEntry受保护的方法，那么LinkedHashMap将自动驱逐旧元素，并在您希望的任何计划中用新元素替换它们。

另一方面，如果你想自己构建这样的东西，你可能正在寻找像哈希表这样的东西，它具有穿过元素的双链表。 每当插入元素时，都会将其附加到链接列表，然后，如果元素太多，则删除第一个元素。 我将详细介绍如何删除等等。

话虽如此，上述策略最适合相当大的地图（例如，一百个键/值对或更多）。 如果你只需要存储七个键/值对，那么几乎可以肯定的是，只需将所有内容放入一个未排序的数组中，然后通过检查每个元素来迭代元素以找到你正在寻找的那个。 :-)

最后，有趣的事实是：您正在设计的内容有时称为LRU cache 。 它们广泛用于硬件和软件中。

Answer 2

使用LinkedHashMap创建数据结构并覆盖removeEldestEntry，如下所示：

import java.util.LinkedHashMap;

class CustomHashMap extends LinkedHashMap<Integer, Integer> {
    private int capacity;

    public CustomHashMap(int capacity) {
        super(capacity, 0.75F, true);
        this.capacity = capacity;
    }

    public int get(int key) {
        return super.getOrDefault(key, -1);
    }

    public void put(int key, int value) {
        super.put(key, value);
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Integer> eldest) {
        return size() > capacity; 
    }
}

---

或者，如果您不允许使用标准库，或者您使用的语言不具有Java / Python之类的有序字典结构，则可以使用Hashtable +和DoubleEndedLinkedList ，您可以自己定义并实现相同的功能或使用Deque ：

• 时间复杂度：对于put和get都是O(1) 。
• 空间复杂度： O(capacity) 。

虽然你必须编写更多代码。

---

根据@Holger的请求的通用版本 ：

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

class CustomHashMap<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
    private int capacity;

    public CustomHashMap(int capacity) {
        super(capacity, 0.75F, true);
        this.capacity = capacity;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {
        return size() > capacity;
    }
}

用法示例：

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        CustomHashMap map = new CustomHashMap(3);
        map.put(1, null);
        map.put(2, null);
        map.put(3, null);
        map.put(4, null);
        System.out.println(map.keySet());
    }
}

输出：

[2, 3, 4]