N 个 Goroutine 顺序打印

难度：⭐⭐ 中等

考点

• 多 goroutine 严格同步
• channel 传递令牌实现顺序控制
• 环形令牌传递

题目描述

用 N 个 goroutine 按顺序打印 1~max。 例如 N=3, max=10：

• goroutine 0 打印 1, 4, 7, 10
• goroutine 1 打印 2, 5, 8
• goroutine 2 打印 3, 6, 9 最终输出顺序必须是 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

函数签名

func SequentialPrint(n int, max int) []int

提示

1. 创建 N 个 channel 形成环形：ch[0] → ch[1] → ... → ch[N-1] → ch[0]
2. 每个 goroutine 等待自己的 channel 收到令牌，打印后传给下一个
3. 初始令牌放入 ch[0] 启动流程

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参考答案（Go）

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//go:build ignore

package answer

func SequentialPrint(n int, max int) []int {
	if max <= 0 {
		return []int{}
	}

	result := make([]int, 0, max)
	ch := make(chan int, max)

	// 创建 n 个 token channel
	tokens := make([]chan struct{}, n)
	for i := range tokens {
		tokens[i] = make(chan struct{})
	}

	done := make(chan struct{})

	for i := 0; i < n; i++ {
		go func(id int) {
			current := id + 1 // 起始值
			for {
				select {
				case <-tokens[id]:
					if current > max {
						// 传递给下一个让它也检查退出
						next := (id + 1) % n
						if next != 0 {
							tokens[next] <- struct{}{}
						} else {
							close(done)
						}
						return
					}
					ch <- current
					current += n
					next := (id + 1) % n
					if current-n >= max && next == 0 {
						close(done)
						return
					}
					tokens[next] <- struct{}{}
				case <-done:
					return
				}
			}
		}(i)
	}

	// 启动
	tokens[0] <- struct{}{}
	<-done

	close(ch)
	for v := range ch {
		result = append(result, v)
	}
	return result
}