LeetCode 1117. H2O 生成

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一、题目描述:

1117. H2O 生成 - 力扣(LeetCode)

现在有两种线程,氧 oxygen 和氢 hydrogen,你的目标是组织这两种线程来产生水分子。

存在一个屏障(barrier)使得每个线程必须等候直到一个完整水分子能够被产生出来。

氢和氧线程会被分别给予 releaseHydrogenreleaseOxygen 方法来允许它们突破屏障。

这些线程应该三三成组突破屏障并能立即组合产生一个水分子。

你必须保证产生一个水分子所需线程的结合必须发生在下一个水分子产生之前。

换句话说:

  • 如果一个氧线程到达屏障时没有氢线程到达,它必须等候直到两个氢线程到达。
  • 如果一个氢线程到达屏障时没有其它线程到达,它必须等候直到一个氧线程和另一个氢线程到达。

书写满足这些限制条件的氢、氧线程同步代码。

 

示例 1:

输入: water = "HOH"
输出: "HHO"
解释: "HOH""OHH" 依然都是有效解。

示例 2:

输入: water = "OOHHHH"
输出: "HHOHHO"
解释: "HOHHHO", "OHHHHO", "HHOHOH", "HOHHOH", "OHHHOH", "HHOOHH", "HOHOHH""OHHOHH" 依然都是有效解。

提示:

  • 3 * n == water.length
  • 1 <= n <= 20
  • water[i] == 'O' or 'H'
  • 输入字符串 water 中的 'H' 总数将会是 2 * n 。
  • 输入字符串 water 中的 'O' 总数将会是 n 。

二、思路分析:

  1. 从3n个线程中抽取2个H线程1个O线程(可以使用信号量)

  2. 确保3个线程执行完毕(栅栏)

  3. 栅栏冲破后继续从3n-3个线程中筛选出下一组线程

  4. 如此往复

    使用信号量Semaphore从3n个线程中按比例获取两个H线程1个O线程,用栅栏来保证释放信号量资源前H线程O线程都已经生产完毕

三、AC 代码:

import java.util.concurrent.Semaphore;
class H2O {
    private Semaphore h = new Semaphore(2);
    private Semaphore o = new Semaphore(2);
    private CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
    public H2O() {
        
    }

    public void hydrogen(Runnable releaseHydrogen) throws InterruptedException {
        h.acquire(1);
        releaseHydrogen.run();//生产
        try {
            cyclicBarrier.await();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        h.release(1);
    }

    public void oxygen(Runnable releaseOxygen) throws InterruptedException {
        o.acquire(2);
        releaseOxygen.run();//生产
        try {
            cyclicBarrier.await();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
		o.release(2);
    }
}