LeetCode 1116. 打印零与奇偶数

假设有这么一个类：

class ZeroEvenOdd {public ZeroEvenOdd(int n) { ... }      // 构造函数public void zero(printNumber) { ... }  // 仅打印出 0public void even(printNumber) { ... }  // 仅打印出 偶数public void odd(printNumber) { ... }   // 仅打印出 奇数
}

相同的一个 ZeroEvenOdd 类实例将会传递给三个不同的线程：

线程 A 将调用 zero()，它只输出 0 。
线程 B 将调用 even()，它只输出偶数。
线程 C 将调用 odd()，它只输出奇数。
每个线程都有一个 printNumber 方法来输出一个整数。请修改给出的代码以输出整数序列 010203040506… ，其中序列的长度必须为 2n。

示例 1：

输入：n = 2
输出：“0102”
说明：三条线程异步执行，其中一个调用 zero()，另一个线程调用 even()，最后一个线程调用odd()。正确的输出为 “0102”。

示例 2：

输入：n = 5
输出：“0102030405”

方法一：Semaphore

class ZeroEvenOdd {private int n;Semaphore s1 = new Semaphore(1);Semaphore s2 = new Semaphore(0);Semaphore s3 = new Semaphore(0);public ZeroEvenOdd(int n) {this.n = n;}// printNumber.accept(x) outputs "x", where x is an integer.public void zero(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){s1.acquire();printNumber.accept(0);if((i & 1) == 1) s2.release();else s3.release();}}public void even(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 0){s3.acquire();printNumber.accept(i);s1.release();}}}public void odd(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 1){s2.acquire();printNumber.accept(i);s1.release();}}}
}

方法二：Thread.yield()

class ZeroEvenOdd {private int n;public int flag = 1;public ZeroEvenOdd(int n) {this.n = n;}// printNumber.accept(x) outputs "x", where x is an integer.public void zero(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){while(flag != 1)Thread.yield();printNumber.accept(0);if((i & 1) == 1) flag = 3;else flag = 2;}}public void even(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 0){while(flag != 2)Thread.yield();printNumber.accept(i);flag = 1;}}}public void odd(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 1){while(flag != 3)Thread.yield();printNumber.accept(i);flag = 1;}}}
}

方法三：synchronized

class ZeroEvenOdd {private int n;public int flag = 1;public ZeroEvenOdd(int n) {this.n = n;}// printNumber.accept(x) outputs "x", where x is an integer.public synchronized void zero(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){while(flag != 1)this.wait();printNumber.accept(0);if((i & 1) == 1) flag = 3;else flag = 2;this.notifyAll();}}public synchronized void even(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 0){while(flag != 2)this.wait();printNumber.accept(i);flag = 1;this.notifyAll();}}}public synchronized void odd(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 1){while(flag != 3)this.wait();printNumber.accept(i);flag = 1;this.notifyAll();}}}
}

方法四：ReentrantLock

class ZeroEvenOdd {private int n;public int flag = 1;ReentrantLock lock = new ReentrantLock();Condition c1 = lock.newCondition();Condition c2 = lock.newCondition();Condition c3 = lock.newCondition();public ZeroEvenOdd(int n) {this.n = n;}// printNumber.accept(x) outputs "x", where x is an integer.public void zero(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {lock.lock();try{for(int i = 1; i <= n; i++){while(flag != 1)c1.await();printNumber.accept(0);if((i & 1) == 1){flag = 3;c3.signal();}else{flag = 2;c2.signal();}c1.await();}}finally{lock.unlock();}}public void even(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {lock.lock();try{for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 0){while(flag != 2)c2.await();printNumber.accept(i);flag = 1;c1.signal();}}}finally{lock.unlock();}}public void odd(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {lock.lock();try{for(int i = 1; i <= n; i++){if((i & 1) == 1){while(flag != 3)c3.await();printNumber.accept(i);flag = 1;c1.signal();}}}finally{lock.unlock();}}
}

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