import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class Cache<K, V> {
    // 使用HashMap作为底层存储
    private Map<K, V> cacheMap;
    
    // 缓存最大容量（可选）
    private int maxCapacity;
    
    public Cache() {
        this.cacheMap = new HashMap<>();
        this.maxCapacity = Integer.MAX_VALUE;
    }
    
    public Cache(int maxCapacity) {
        this.cacheMap = new HashMap<>();
        this.maxCapacity = maxCapacity;
    }
    
    // 添加缓存项
    public void put(K key, V value) {
        // 如果达到最大容量，可以实现淘汰策略（这里简单处理）
        if (cacheMap.size() >= maxCapacity && maxCapacity > 0) {
            // 简单策略：移除第一个元素
            K firstKey = cacheMap.keySet().iterator().next();
            cacheMap.remove(firstKey);
            System.out.println("缓存已满，移除了key: " + firstKey);
        }
        cacheMap.put(key, value);
    }
    
    // 获取缓存项
    public V get(K key) {
        return cacheMap.get(key);
    }
    
    // 删除缓存项
    public V remove(K key) {
        return cacheMap.remove(key);
    }
    
    // 检查缓存项是否存在
    public boolean containsKey(K key) {
        return cacheMap.containsKey(key);
    }
    
    // 获取缓存大小
    public int size() {
        return cacheMap.size();
    }
    
    // 清空缓存
    public void clear() {
        cacheMap.clear();
    }
    
    // 获取所有key的集合
    public Set<K> keySet() {
        return cacheMap.keySet();
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Cache{" +
                "size=" + cacheMap.size() +
                ", maxCapacity=" + maxCapacity +
                ", entries=" + cacheMap +
                '}';
    }
    
    // 测试方法
    public static void main(String[] args) {
        // 创建缓存实例
        Cache<String, Integer> cache = new Cache<>(3);
        
        // 添加缓存项
        cache.put("a", 1);
        cache.put("b", 2);
        cache.put("c", 3);
        System.out.println("添加三个元素后: " + cache);
        
        // 获取缓存项
        System.out.println("获取key='b': " + cache.get("b"));
        
        // 添加第四个元素（触发淘汰）
        cache.put("d", 4);
        System.out.println("添加第四个元素后: " + cache);
        
        // 检查缓存项是否存在
        System.out.println("key='a'是否存在: " + cache.containsKey("a"));
        System.out.println("key='d'是否存在: " + cache.containsKey("d"));
        
        // 删除缓存项
        cache.remove("c");
        System.out.println("删除key='c'后: " + cache);
        
        // 清空缓存
        cache.clear();
        System.out.println("清空缓存后: " + cache);
    }
}