基于双端队列的 Key 顺序记录缓存

在 Java 中，双端队列（Deque）是一种允许在两端进行插入和删除操作的线性数据结构。利用双端队列，我们可以实现一种记录 Key 顺序的缓存机制。

工作原理：

  1. 初始化： 创建一个双端队列用于存储 Key。
  2. 添加元素： 当有新的 Key 需要缓存时，将其添加到队列的尾部。
  3. 访问元素：
    • 如果访问的 Key 存在于队列中，则将其移动到队列的尾部，以保证最近访问的元素位于队列的末端。
    • 如果访问的 Key 不存在于队列中，则将其添加到队列的尾部，并根据缓存容量决定是否移除队列头部的元素。
  4. 移除元素：
    • 当缓存达到容量上限时，移除队列头部的元素，即最早访问的 Key。
    • 可以根据特定策略移除元素，例如 LRU（最近最少使用）算法。

优势：

  • 高效性： 双端队列的插入和删除操作时间复杂度为 O(1)，保证了缓存操作的效率。
  • 灵活性： 可以根据需求定制缓存策略，例如设置缓存容量、元素移除策略等。

应用场景：

  • LRU 缓存： 实现最近最少使用缓存淘汰策略。
  • 记录操作历史： 存储用户的操作历史记录，例如浏览记录、搜索记录等。
  • 消息队列： 实现先进先出（FIFO）或后进先出（LIFO）的消息队列。

实现方式：

Java 提供了 Deque 接口和 ArrayDeque、LinkedList 等实现类，可以直接用于构建双端队列缓存。