一、题目：https://leetcode-cn.com/problems/building-h2o

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 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。

题解：O线程需要等待2个H线程才能执行，可用Semaphore信号量，O线程等待2个许可，释放2个许可，H线程等待1个许可

import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 H2O 生成

 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 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。

 https://leetcode-cn.com/problems/building-h2o

 * @author jy.cui
 * @version 1.0
 * @date 2020/10/21 19:52
 */
class H2O {

    private Semaphore h = new Semaphore(2); //初始化2个许可
    private Semaphore o = new Semaphore(0); //初始化0个许可，等待H的输出，可为0-2，此时输出为HHO


    public H2O() {

    }

    public void hydrogen(Runnable releaseHydrogen) throws InterruptedException {
        h.acquire(); //需要1个许可
        releaseHydrogen.run();
        o.release();
    }

    public void oxygen(Runnable releaseOxygen) throws InterruptedException {
        o.acquire(2); //需要两个许可
        releaseOxygen.run();
        h.release(2);
    }
}

 

测试类：

private static ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 1L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(1000));

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        H2O h2O = new H2O();

        for (int i = 0; i < 5; i++){
            pool.submit(()->{
                try {
                    h2O.oxygen(new O());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            pool.submit(()->{
                try {
                    h2O.hydrogen(new H());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            pool.submit(()->{
                try {
                    h2O.hydrogen(new H());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        pool.shutdown();
    }
    static class H implements Runnable {


        @Override
        public void run() {
            System.out.print("H");
        }
    }
    static class O implements Runnable {


        @Override
        public void run() {
            System.out.print("O");
        }
    }