在java中删除元素表单链表，意外行为

Question

我正在尝试使用 hashmap 和链表在 java 中实现 lru 缓存：

public static class LRUCache{
    LinkedList<Integer> ll;
    HashMap<Integer, Integer> map;
    //HashSet<Integer> map;
    int size;
    LRUCache(int n){
        ll = new LinkedList<>();
        map = new HashMap<>();
        size=n;
    }

    int refer(int page){
        
        if(map.containsKey(page)){
            Integer it = map.get(page);
            //System.out.println("m.get(page)= " + map.get(page));
            //System.out.println(it + " it+page " + page);
            ll.remove(it);
        } else{
            if(map.size() >= size){
                map.remove(ll.getLast());
                ll.removeLast();
            }
        }
        ll.addFirst(page);
        //System.out.println(page + " page+peek " + ll.peekFirst());
        map.put(page, ll.peekFirst());
        return page;
    }

}

在上面的引用函数中，对于在地图中找到页面的 if 条件，该值已成功从链接列表中删除，我认为这不应该起作用，因为我只在地图中保留页面值。 现在有趣的是，当我把 ll.remove(page);在上面的代码中，尽管页面的值和它相同，但它会中断。

int refer(int page){

        if(map.containsKey(page)){
            Integer it = map.get(page);
            //System.out.println("m.get(page)= " + map.get(page));
            //System.out.println(it + " it+page " + page);
            ll.remove(page);
        } else{
            if(map.size() >= size){
                map.remove(ll.getLast());
                ll.removeLast();
            }
        }
        ll.addFirst(page);
        //System.out.println(page + " page+peek " + ll.peekFirst());
        map.put(page, ll.peekFirst());`enter code here`
        return page;
    }

我对这种行为感到非常惊讶。

对于下面的测试用例，代码的第一个价格有效，第二个无效，唯一的区别是 ll.remove(it) 和 ll.remove(page) ，它和 page 的值是一样的。

        void printCache(){
        System.out.print("| ");

        for(int i=0;i<ll.size();i++){
            System.out.print(ll.get(i) + " |" + " ");
        }
        System.out.println();
    }

}

public static void main(String[] args) {
    LRUCache lruCache = new LRUCache(4);


    lruCache.refer(11);
    lruCache.refer(12);
    lruCache.refer(13);
    lruCache.printCache();
    lruCache.refer(11);
    lruCache.printCache();
    lruCache.refer(14);
    lruCache.printCache();
    lruCache.refer(13);
    lruCache.printCache();
    lruCache.refer(15);
    lruCache.printCache();
}

Answer 1

无需深入了解代码的太多细节，调用ll.remove(page) 和调用ll.remove(it) 时调用的哪个 方法之间存在很大差异。

调用ll.remove(it)时，it的类型是Integer，所以调用的方法是LinkedList.remove(Object)。来自此方法的文档：

从该列表中删除指定元素的第一个匹配项， 如果它存在....

当您调用ll.remove(page) 时，page 的类型是int，因此您实际上调用的是：LinkedList.remove(int)。来自此方法的文档：

删除此列表中指定位置的元素....

一种方法是删除page 处的索引，而另一种方法是删除与it 匹配的值。

我认为您在调用ll.remove(page) 以实现类似行为时可能想要做的是ll.remove(new Integer(page))

这里有一个 simple code 演示了这个问题：

public static void foo(int x) {
    System.out.println("Called foo(int)");
}
public static void foo(Integer x) {
    System.out.println("Called foo(Integer)");
}
public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception
{
    int page = 5;
    Integer it = new Integer(10);
    foo(page);
    foo(it);
    foo(new Integer(page));
}

Answer 2

保留两个集合对于缓存来说是昂贵的，为什么不使用单个集合。 Linkedhashmap 保持插入顺序。此外，您必须牢记并发性。也许两个同时命中会使您丢失数据。只需使用 Collections.synchronizedMap 包装地图。 Linkedhashmap 可以保持长类型的键。您可以以毫秒为单位的时间作为键。然后你可以通过键搜索找到最后使用的元素，或者只是简单地删除最后插入的元素。