首页 > 编程语言 > 详细

LeetCode 1226 多线程 哲学家进餐

时间:2020-06-24 13:12:37      阅读:93      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

LeetCode 1226 多线程 哲学家进餐

5 个沉默寡言的哲学家围坐在圆桌前,每人面前一盘意面。叉子放在哲学家之间的桌面上。(5 个哲学家,5 根叉子)

所有的哲学家都只会在思考和进餐两种行为间交替。哲学家只有同时拿到左边和右边的叉子才能吃到面,而同一根叉子在同一时间只能被一个哲学家使用。每个哲学家吃完面后都需要把叉子放回桌面以供其他哲学家吃面。只要条件允许,哲学家可以拿起左边或者右边的叉子,但在没有同时拿到左右叉子时不能进食。

假设面的数量没有限制,哲学家也能随便吃,不需要考虑吃不吃得下。

设计一个进餐规则(并行算法)使得每个哲学家都不会挨饿;也就是说,在没有人知道别人什么时候想吃东西或思考的情况下,每个哲学家都可以在吃饭和思考之间一直交替下去。

技术分享图片
维基百科

哲学家从 0 到 4 按 顺时针 编号。请实现函数 void wantsToEat(philosopher, pickLeftFork, pickRightFork, eat, putLeftFork, putRightFork):

philosopher 哲学家的编号。
pickLeftFork 和 pickRightFork 表示拿起左边或右边的叉子。
eat 表示吃面。
putLeftFork 和 putRightFork 表示放下左边或右边的叉子。
由于哲学家不是在吃面就是在想着啥时候吃面,所以思考这个方法没有对应的回调。
给你 5 个线程,每个都代表一个哲学家,请你使用类的同一个对象来模拟这个过程。在最后一次调用结束之前,可能会为同一个哲学家多次调用该函数。

解答
这题的关键是避免死锁,如果每个人都拿起自己左边的叉子,那么都不放下的情况下,就变成循环等待另外一个人放下,导致死锁。因此规定奇数人先拿左边,再拿右边,而偶数人先拿右边,再拿左边,这样便最多竞争某一个叉子,不会出现死锁
实现:这里设置n把叉子(fork)每把叉子都是一个信号量,只允许一个人拥有。

import java.util.concurrent.Semaphore;
class DiningPhilosophers {
    final int n  = 5;
    Semaphore[] fork;
    public DiningPhilosophers() {
        fork = new Semaphore[n];
        for(int i = 0; i < n; i++)
            fork[i] = new Semaphore(1);
    }

    // call the run() method of any runnable to execute its code
    public void wantsToEat(int philosopher,
                           Runnable pickLeftFork,
                           Runnable pickRightFork,
                           Runnable eat,
                           Runnable putLeftFork,
                           Runnable putRightFork) throws InterruptedException {
       
        if((philosopher & 1) == 1){
            fork[(philosopher+1)%n].acquire();
            fork[philosopher].acquire();
            pickLeftFork.run();
            pickRightFork.run();
        }else{
            fork[philosopher].acquire();
            fork[(philosopher+1)%n].acquire();
            pickRightFork.run();
            pickLeftFork.run();
        }            
        eat.run();
        putLeftFork.run();
        putRightFork.run();
        fork[(philosopher+1)%n].release();
        fork[philosopher].release();
    }
}

LeetCode 1226 多线程 哲学家进餐

原文:https://www.cnblogs.com/muche-moqi/p/13186839.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
关于我们 - 联系我们 - 留言反馈 - 联系我们:wmxa8@hotmail.com
© 2014 bubuko.com 版权所有
打开技术之扣,分享程序人生!