Leetcode 1117：H2O生成

题目描述

现在有两种线程，氢 oxygen 和氧 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 releaseHydrogen 和 releaseOxygen 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: "HOH"
输出: "HHO"
解释: "HOH" 和 "OHH" 依然都是有效解。
示例 2:

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

限制条件:

输入字符串的总长将会是 3n, 1 ≤ n ≤ 50；
输入字符串中的 “H” 总数将会是 2n；
输入字符串中的 “O” 总数将会是 n

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/building-h2o
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解题思路

思路与 Leetcode： 1116 https://blog.csdn.net/weixin_35338624/article/details/96449406相似，通过条件判断释放哪一个信号量。以：HHOHHOHHOHHO为例，会发现打印两个H后再打印O，并且打印O之后一定是打印H。所以oxygen的函数相对简单，先等待sem_o的信号量，然后释放sem_h的信号量；对于hydrogen函数sem_h还是释放sem_o信号量，会发现总是打印两个H后再打印O，所以可以设置一个变量记录已经打印过多少个H，如果打印奇数个那么应当释放sem_h，如果打印偶数个释放sem_o。个人认为操作系统的读者-写者问题是线程同步的抽象，许多问题都由其演变而来。读者-写者问题的实现：https://blog.csdn.net/weixin_35338624/article/details/96350081

#include<semaphore.h>
class H2O {
public:
sem_t sem_h,sem_o;
int cnt;
H2O() {
sem_init(&sem_h,0,1);
sem_init(&sem_o,0,0);
cnt = 0;
}
void hydrogen(function<void()> releaseHydrogen) {
sem_wait(&sem_h);
releaseHydrogen();
if(++cnt%2 == 0) sem_post(&sem_o);
else sem_post(&sem_h);
}
void oxygen(function<void()> releaseOxygen) {
sem_wait(&sem_o);
releaseOxygen();
sem_post(&sem_h);
}
};

最后

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