1115. 交替打印 FooBar【中等】

• 1. 📝 题目描述
• 2. 🎯 s.1 - 信号量

1. 📝 题目描述

• leetcode

给你一个类：

class FooBar {
  public void foo() {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      print("foo");
    }
  }

  public void bar() {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      print("bar");
    }
  }
}

两个不同的线程将会共用一个 FooBar 实例：

• 线程 A 将会调用 foo() 方法，而
• 线程 B 将会调用 bar() 方法

请设计修改程序，以确保 "foobar" 被输出 n 次。

---

示例 1：

输入：n = 1
输出："foobar"
解释：这里有两个线程被异步启动。其中一个调用 foo() 方法, 另一个调用 bar() 方法，"foobar" 将被输出一次。

示例 2：

输入：n = 2
输出："foobarfoobar"
解释："foobar" 将被输出两次。

---

提示：

• 1 <= n <= 1000

2. 🎯 s.1 - 信号量

js] <<< ./solutions/1/1.c [c] <<< ./solutions/1/1.py [py

// JavaScript 无原生线程支持，使用 Promise 模拟
class FooBar {
  constructor(n) {
    this.n = n
    this.fooTurn = true
    this.resolve = null
    this.promise = new Promise((r) => (this.resolve = r))
  }

  async foo(printFoo) {
    for (let i = 0; i < this.n; i++) {
      while (!this.fooTurn) await this.promise
      printFoo()
      this.fooTurn = false
      const old = this.resolve
      this.promise = new Promise((r) => (this.resolve = r))
      old()
    }
  }

  async bar(printBar) {
    for (let i = 0; i < this.n; i++) {
      while (this.fooTurn) await this.promise
      printBar()
      this.fooTurn = true
      const old = this.resolve
      this.promise = new Promise((r) => (this.resolve = r))
      old()
    }
  }
}

• 时间复杂度：$O(n)$，循环 n 次
• 空间复杂度：$O(1)$，只使用常数级别的同步原语

算法思路：

• 使用两个信号量控制 foo 和 bar 的交替执行
• foo 执行后释放 bar 的信号量，bar 执行后释放 foo 的信号量
• 初始时 foo 的信号量为 1，bar 的为 0，保证 foo 先执行