Scala中基于节点的Iterable实现

Question

通过 Sedgwick 和 Wayne 算法的练习继续我的旅行，我遇到了一个我必须实现 RandomBag 的算法。最初 RandomBag 应该实现 Iterable（在 java 中），它的 Iterator 必须以随机顺序提供项目。

这是我的 ImmutableRandomBag 的伴随对象：

object ImmutableRandomBag{
  case class Node[Item](item: Item, next: Option[Node[Item]])
  def apply[Item](maybeNode: Option[Node[Item]], size: Int): ImmutableRandomBag[Item] = new ImmutableRandomBag(maybeNode, size)
}

这是课程本身的开始：

class ImmutableRandomBag[Item](maybeNode: Option[Node[Item]], size: Int) extends Iterable[Item]{

      override def isEmpty: Boolean = size == 0

      def add(item: Item) = {
        ImmutableRandomBag(Some(Node(item, maybeNode)), size +1)
      }
   ...
   }

我的理解是 val size 应该覆盖了 Iterable 特征的 def 大小。在测试 add 方法时，我得到了 IndexOutOfBounException：

class RandomBagSpec extends BaseSpec {

  trait RandomBag{
    val begin = new ImmutableRandomBag[Connection](None, 0)
  }

  ...

  "Adding an item to empty RandomBag" should "return another bag with size 1" in new RandomBag {
    val bag = begin.add(Connection(0,1))
    bag.size should equal(1)
  }
}

虽然在构造函数参数中正确评估了调试大小，所以我不确定 IndexOutOfBoundException 来自哪里，但每当我调用 add 方法时都会得到它。也许问题源于以下。在 ImmutableRandomBag 中还有 Iterator 实现：

...
override def iterator: Iterator[Item] = new RandomIterator[Item](maybeNode)

  private class RandomIterator[Item](first: Option[Node[Item]]) extends Iterator[Item]{

    first match {
      case Some(node) => random(node)
      case None =>
    }

    var current: Int = 0
    var container: Vector[Item] = Vector()

    override def hasNext: Boolean = current < ImmutableRandomBag.this.size

    override def next(): Item = {
      val item = container(current)
      current += 1
      item
    }

    def random(first: Node[Item]) = {
      @tailrec
      def randomHelper(next: Option[Node[Item]], acc: List[Item]):List[Item]= next match {
        case None => acc
        case Some(node) => randomHelper(node.next, node.item::acc)
      }

      val items = randomHelper(Some(first), List[Item]())
      container = Random.shuffle(items).toVector
    }
  }
}

我在相同的规范中有一个不同的测试：

...
"Random Bag's iterator" should "contain all items passed to parent iterable" in new RandomBag{
    val connections = List(Connection(0,1), Connection(1,0), Connection(1,1))
    var localRB = begin
    for(c <- connections) localRB = localRB.add(c)
    assert(localRB.iterator.forall(conn=> connections.contains(conn)) == true)
  }
...

我还得到一个带有以下堆栈的 IndexOutOfBoundException：

    [info] RandomBagSpec:
[info] Random Bag's iterator
[info] - should contain all items passed to parent iterable *** FAILED ***
[info]   java.lang.IndexOutOfBoundsException: 0
[info]   at scala.collection.immutable.Vector.checkRangeConvert(Vector.scala:123)
[info]   at scala.collection.immutable.Vector.apply(Vector.scala:114)
[info]   at ca.vgorcinschi.algorithms1_3_34.ImmutableRandomBag$RandomIterator.next(ImmutableRandomBag.scala:31)
[info]   at scala.collection.Iterator.forall(Iterator.scala:956)
[info]   at scala.collection.Iterator.forall$(Iterator.scala:954)
[info]   at ca.vgorcinschi.algorithms1_3_34.ImmutableRandomBag$RandomIterator.forall(ImmutableRandomBag.scala:18)
[info]   at ca.vgorcinschi.algorithms1_5_19.RandomBagSpec$$anon$1.<init>(RandomBagSpec.scala:16)
[info]   at ca.vgorcinschi.algorithms1_5_19.RandomBagSpec.$anonfun$new$1(RandomBagSpec.scala:12)
[info]   at org.scalatest.OutcomeOf.outcomeOf(OutcomeOf.scala:85)
[info]   at org.scalatest.OutcomeOf.outcomeOf$(OutcomeOf.scala:83)

问题似乎来自调用迭代器的下一个方法，实际上容器Vector 不包含任何元素：

但是为什么next 在random 之前被调用？

Answer 1

val size 应该覆盖了 Iterable trait 的 def size

val 会有，但你没有；您在非case 类中只有一个构造函数参数。实际上它是一个private val 并且不能覆盖任何东西。

但是为什么 next 在 random 之前被调用？

不是；在RandomIterator 的构造函数中，random 在初始化器container = Vector() 之前被调用（作为first match ... 的一部分）。 next 仅在构造函数之后调用。