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frontend/src/common/utils/lruCache.ts

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+import { DoublyLinkedList, DoublyLinkedListNode } from './doublyLinkedList';
+
+/**
+ * LRU缓存项
+ * 
+ * @template K 键的类型
+ * @template V 值的类型
+ */
+interface LruCacheItem<K, V> {
+  key: K;
+  value: V;
+}
+
+/**
+ * LRU (Least Recently Used) 缓存实现
+ * 使用双向链表 + Map 实现 O(1) 时间复杂度的所有操作
+ * 
+ * @template K 键的类型
+ * @template V 值的类型
+ */
+export class LruCache<K, V> {
+  private readonly maxSize: number;
+  private readonly cache = new Map<K, DoublyLinkedListNode<LruCacheItem<K, V>>>();
+  private readonly lru = new DoublyLinkedList<LruCacheItem<K, V>>();
+
+  /**
+   * 创建LRU缓存实例
+   * 
+   * @param maxSize 最大缓存大小
+   */
+  constructor(maxSize: number) {
+    if (maxSize <= 0) {
+      throw new Error('Max size must be greater than 0');
+    }
+    this.maxSize = maxSize;
+  }
+
+  /**
+   * 获取缓存值
+   * 
+   * @param key 键
+   * @returns 缓存的值，如果不存在则返回undefined
+   */
+  get(key: K): V | undefined {
+    const node = this.cache.get(key);
+    if (node) {
+      // 将访问的节点移动到链表尾部（最近使用）
+      this.lru.moveToLast(node);
+      return node.data.value;
+    }
+    return undefined;
+  }
+
+  /**
+   * 设置缓存值
+   * 
+   * @param key 键
+   * @param value 值
+   * @param onEvict 当有项目被驱逐时的回调函数
+   */
+  set(key: K, value: V, onEvict?: (evictedKey: K, evictedValue: V) => void): void {
+    const existingNode = this.cache.get(key);
+    
+    // 如果键已存在，更新值并移动到最近使用
+    if (existingNode) {
+      existingNode.data.value = value;
+      this.lru.moveToLast(existingNode);
+      return;
+    }
+
+    // 如果缓存已满，移除最少使用的项
+    if (this.cache.size >= this.maxSize) {
+      const oldestNode = this.lru.first;
+      if (oldestNode) {
+        const { key: evictedKey, value: evictedValue } = oldestNode.data;
+        this.cache.delete(evictedKey);
+        this.lru.removeFirst();
+        
+        if (onEvict) {
+          onEvict(evictedKey, evictedValue);
+        }
+      }
+    }
+
+    // 添加新项到链表尾部（最近使用）
+    const newNode = this.lru.addLast({ key, value });
+    this.cache.set(key, newNode);
+  }
+
+  /**
+   * 检查键是否存在
+   * 
+   * @param key 键
+   * @returns 是否存在
+   */
+  has(key: K): boolean {
+    return this.cache.has(key);
+  }
+
+  /**
+   * 删除指定键的缓存
+   * 
+   * @param key 键
+   * @returns 是否成功删除
+   */
+  delete(key: K): boolean {
+    const node = this.cache.get(key);
+    if (node) {
+      this.cache.delete(key);
+      this.lru.remove(node);
+      return true;
+    }
+    return false;
+  }
+
+  /**
+   * 清空缓存
+   * 
+   * @param onEvict 清空时对每个项目的回调函数
+   */
+  clear(onEvict?: (key: K, value: V) => void): void {
+    if (onEvict) {
+      this.lru.forEach(item => {
+        onEvict(item.key, item.value);
+      });
+    }
+    this.cache.clear();
+    this.lru.clear();
+  }
+
+  /**
+   * 获取缓存大小
+   * 
+   * @returns 当前缓存项数量
+   */
+  get size(): number {
+    return this.cache.size;
+  }
+
+  /**
+   * 获取所有键
+   * 
+   * @returns 所有键的数组，按最近使用顺序排列（从最少使用到最近使用）
+   */
+  keys(): K[] {
+    return this.lru.toArray().map(item => item.key);
+  }
+
+  /**
+   * 获取所有值
+   * 
+   * @returns 所有值的数组，按最近使用顺序排列（从最少使用到最近使用）
+   */
+  values(): V[] {
+    return this.lru.toArray().map(item => item.value);
+  }
+}