1117. H2O 生成

現在有兩種線程，氧 oxygen 和氫 hydrogen，你的目標是組織這兩種線程來產生水分子。

存在一個屏障（barrier）使得每個線程必須等候直到一個完整水分子能夠被產生出來。

氫和氧線程會被分別給予 releaseHydrogen 和 releaseOxygen 方法來允許它們突破屏障。

這些線程應該三三成組突破屏障并能立即組合產生一個水分子。

你必須保證產生一個水分子所需線程的結合必須發生在下一個水分子產生之前。

換句話說:

如果一個氧線程到達屏障時沒有氫線程到達，它必須等候直到兩個氫線程到達。
如果一個氫線程到達屏障時沒有其它線程到達，它必須等候直到一個氧線程和另一個氫線程到達。
書寫滿足這些限制條件的氫、氧線程同步代碼。

• 示例 1:

輸入: “HOH”
輸出: “HHO”
解釋: “HOH” 和 “OHH” 依然都是有效解。

• 示例 2:

輸入: “OOHHHH”
輸出: “HHOHHO”
解釋: “HOHHHO”, “OHHHHO”, “HHOHOH”, “HOHHOH”, “OHHHOH”, “HHOOHH”, “HOHOHH” 和 “OHHOHH” 依然都是有效解。

提示：

輸入字符串的總長將會是 3n, 1 ≤ n ≤ 50；
輸入字符串中的 “H” 總數將會是 2n 。
輸入字符串中的 “O” 總數將會是 n 。

解題思路

• 當h已經產生兩個而且還沒消費的情況下，我們要阻塞產生h的線程
• 當0已經產生兩個而且還沒消費的情況下，我們要阻塞產生0的線程
• 如果當前線程生產完以后，剛好可以產生hho，我們就將這h和o的計數清零，并且喚醒之前被阻塞的線程

代碼

class H2O {public H2O() {}ReentrantLock reentrantLock=new ReentrantLock();Condition condition=reentrantLock.newCondition();volatile int h=0,o=0;public void hydrogen(Runnable releaseHydrogen) throws InterruptedException {reentrantLock.lock(); while(h==2)condition.await();h++;if (h==2&&o==1){h=0;o=0;}releaseHydrogen.run();condition.signalAll();reentrantLock.unlock();// releaseHydrogen.run() outputs "H". Do not change or remove this line.}public void oxygen(Runnable releaseOxygen) throws InterruptedException {reentrantLock.lock(); while(o==1)condition.await();o++;if (h==2&&o==1){h=0;o=0;}// releaseOxygen.run() outputs "O". Do not change or remove this line.releaseOxygen.run(); condition.signalAll();reentrantLock.unlock();}}

總結

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