自定义编写的 Set 迭代器在 for-each 循环中抛出异常

Question

我正在尝试为我制作的 Set 编写一个定制的迭代器。我对接口 Iterable 的合同有点困惑。它具有三个方法：next()、hasNext() 和 remove()。我的集合是不可变的，所以我计划为方法 remove() 抛出 UnsupportedOperationException。它也被称为“惰性生成”，即元素不存储在内存中，而是在需要时创建，但这既不是这里也不是那里。

Iterator 的 next() 方法的 javadoc 如下：

E next()

Returns the next element in the iteration.
Returns:
the next element in the iteration
Throws:
NoSuchElementException - if the iteration has no more elements

对于 hasNext() 是：

boolean hasNext()

Returns true if the iteration has more elements. (In other words, returns 
true if next() would return an element rather than throwing an exception.)

按照这些规则，我开始实现我的 Set 和 Iterator，得到这个：

import java.util.AbstractSet;
import java.util.Iterator;

public class PrimesBelow extends AbstractSet<Integer>{

    int max;
    int size;

    public PrimesBelow(int max) {
        this.max = max;
    }

    @Override
    public Iterator<Integer> iterator() {
        return new SetIterator<Integer>(this);
    }

    @Override
    public int size() {
        if(this.size == -1){
            System.out.println("Calculating size");
            size = calculateSize();
        }else{
            System.out.println("Accessing calculated size");
        }
        return size;
    }

    private int calculateSize() {
        int c = 0;
        for(Integer p: this)
            c++;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args){
        PrimesBelow primesBelow10 = new PrimesBelow(10);
        for(int i: primesBelow10)
            System.out.println(i);
        System.out.println(primesBelow10);
    }
}

.

import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;

public class SetIterator<T> implements Iterator<Integer> {
    int max;
    int current;
    public SetIterator(PrimesBelow pb) {
        this.max= pb.max;
        current = 1;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if(current < max) return true;
        else return false;
    }

    @Override
    public Integer next() {
        while(hasNext()){
            current++;
            if(isPrime(current)){
                System.out.println("returning "+current);
                return current;
            }
        }
        throw new NoSuchElementException();
    }

    private boolean isPrime(int a) {
        if(a<2) return false;
        for(int i = 2; i < a; i++) if((a%i)==0) return false;
        return true;
    }
}

这似乎很好，next() 返回下一个值并在没有更多值时抛出异常。如果有更多的值要迭代，hasNext() 应该返回 true，否则返回 false。然而，主循环的输出是这样的：

returning 2
2
returning 3
3
returning 5
5
returning 7
7
Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException
    at SetIterator.next(SetIterator.java:27)
    at SetIterator.next(SetIterator.java:1)
    at PrimesBelow.main(PrimesBelow.java:38)

所以似乎在 for each 循环中没有处理异常。如何编写一个我可以使用的自定义迭代器以便它工作？我尝试返回 null 而不是抛出异常，但这只会给出 NullPointerException。

我应该在迭代器完成时返回 null，还是抛出异常？ Javadoc 说 next() 应该抛出一个异常，但是当我将鼠标悬停在 Eclipse 中被覆盖的方法 next() 上时，签名没有显示 throws NoSuchElementException 所以我对合同所说的内容感到非常困惑。完成后返回 null 对我来说似乎很奇怪，因为集合可能包含 null 元素。

感谢您的帮助。

Answer 1

改变

while(hasNext()) {
    //...
}
throw new NoSuchElementException();

到

if(hasNext()) {
    //...
} else {
    throw new NoSuchElementException();
}

Answer 2

假设您的代码返回的最后一个素数是7。那么current 将是7，这显然是< 10。所以hasNext() 将返回true。然而，没有大于7 但小于10 的素数，所以下一次调用next() 将产生NoSuchElementException。目前，您的代码只有在 max 是素数时才有效。

您需要验证hasNext() 中是否还有一个可用的素数。