algo-note

输入：nums = [1,2,0]
输出：3

输入：nums = [3,4,-1,1]
输出：2

输入：nums = [7,8,9,11,12]
输出：1

class Solution {
    public int firstMissingPositive(int[] nums) {
        //最小的正整数，遍历
        int len = nums.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            while (nums[i]>0 && nums[i]<=len && nums[i]!=nums[nums[i]-1]){
                //  1 2 3 0 4
                //  - - - ! -
                // 4应该在下标3的位置
                int j = nums[i] - 1;
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = temp;
            }
        }
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (nums[i]!=i+1){
                return i+1;
            }
        }
        return len+1;
    }
}

输入
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
输出
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

解释
LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
lRUCache.get(1);    // 返回 1
lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
lRUCache.get(3);    // 返回 3
lRUCache.get(4);    // 返回 4

class LRUCache {
    int cap;
    LinkedHashMap<Integer,Integer> cache = new LinkedHashMap<>();
    public LRUCache(int capacity) {
        this.cap = capacity;
    }

    public int get(int key) {
        if(!cache.containsKey(key)){
            return -1;
        }
        int val = cache.get(key);
        cache.remove(key);
        cache.put(key, val);
        return val;
    }

    public void put(int key, int value) {
        if(cache.containsKey(key)){
            cache.remove(key);
        } else if(cache.size() >= cap){
            // 删除最久未使用
            int firstKey = cache.keySet().iterator().next();
            cache.remove(firstKey);
        }
        cache.put(key,value);
    }
}

class LRUCache {
    // 哈希表 + 自定义双向链表
    // key -> Node(key, val)
    // 双向链表维护顺序

    class DLinkedNode {
        int key;
        int val;
        DLinkedNode prev;
        DLinkedNode next;
        public DLinkedNode() {}
        public DLinkedNode(int key, int val) {
            this.key = key;
            this.val = val;
        }
    }

    private Map<Integer, DLinkedNode> cache = new HashMap<>();
    private int size;
    private int capacity;
    private DLinkedNode head, tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;
        // 使用伪头部和伪尾部节点
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        // 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再移到头部
        moveToHead(node);
        return node.val;
    }

    public void put(int key, int value) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            // 如果 key 不存在，创建一个新的节点
            DLinkedNode newNode = new DLinkedNode(key, value);
            // 添加进哈希表
            cache.put(key, newNode);
            // 添加至双向链表的头部
            addToHead(newNode);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                // 如果超出容量，删除双向链表的尾部节点
                DLinkedNode tail = removeTail();
                // 删除哈希表中对应的项
                cache.remove(tail.key);
                --size;
            }
        } else {
            // 如果 key 存在，先通过哈希表定位，再修改 value，并移到头部
            node.val = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    private void addToHead(DLinkedNode node) {
        node.prev = head;
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    private void removeNode(DLinkedNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    private void moveToHead(DLinkedNode node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    private DLinkedNode removeTail() {
        DLinkedNode res = tail.prev;
        removeNode(res);
        return res;
    }
}