Хэл Фултон - Программирование на языке Ruby

require 'enumerator'

arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

arr.each_cons(3) do |triple|

puts triple.join(",")

end

# Выводится:

# 1,2,3

# 2,3,4

# 3,4,5

# 4,5,6

# 5,6,7

# 6,7,8

# 7,8,9

# 8,9,10

Каждая перечисляемая структура теоретически может быть тривиально преобразована в массив (методом to_a). Например, такое преобразование для хэша дает вложенный массив пар:

hash = {1=>2, 3=>4, 5=>6}

arr = hash.to_a # [[5, 6], [1, 2], [3, 4]]

Синонимом to_aявляется метод entries.

Если была затребована библиотека set, становится доступен также метод to_set. Дополнительная информация о множествах приведена в разделе 9.1.

require 'set'

hash = {1=>2, 3=>4, 5=>6}

set = hash.to_set # #

Объект класса Enumerator— по существу, обертка, превращающая итераторный метод в полноценный объект Enumerable. Обернутый таким способом итератор приобретает все методы и свойства, присущие перечисляемым структурам.

В следующем искусственном примере в классе Fooесть итератор и больше ничего. Да и сам-то итератор не делает ничего полезного, только четыре раза вызывает yield. Чтобы подчеркнуть особенность его работы, итератор назван every, а не each.

require 'enumerator'

class Foo

def every

yield 3

yield 2

yield 1

yield 4

end

end

foo = Foo.new

# Передается объект и имя итератора...

enum = Enumerable::Enumerator, new(foo, :every)

enum.each {|x| p x } # Печатаются элементы

array = enum.to_a # [3,2,1,4]

sorted = enum.sort # [1,2,3,4]

Преобразование выглядит загадочно, но, по сути, это не что иное как:

enum = []

foo.every {|x| enum << x }

В примере выше enum— настоящий массив, а не просто объект Enumerator. Как следствие, несмотря на некоторые тонкие различия, это еще один способ преобразовать объект в перечисляемую структуру Enumerable.

Если затребована библиотека enumerator, то в классе objectпоявляется метод enum_for. Поэтому создание объекта в первом примере можно записать компактнее:

enum = fоо.enum_for(:every)

Мы уже видели, как итераторы each_sliceи each_consпозволяют осуществлять обход с группировкой. Оказывается, что есть специальные методы enum_sliceи enum_cons, которые создают из таких итераторов объекты-энумераторы (по существу, трансформируя имя итератора в each). Имейте в виду, что методы Enumerable::Enumerator.newи enum_forмогут принимать необязательный список аргументов в качестве последнего параметра. Ниже мы воспользовались этим для передачи итератору «размера окна»:

array = [5,3,1,2]

discrete = array.enum_slice(2)

# To же, что Enumerable::Enumerator.new(array,:each_slice,2)

overlap = array.enum_cons(2)

# To же, что Enumerable::Enumerator.new(array,:each_cons,2)

discrete.each {|x| puts x.join(",") }

# Выводится:

# 5,3

# 1,2

overlap.each {|x| puts x.join(",") )

# Выводится:

# 5,3

# 3,1

# 1,2

Идея генератора довольно интересна. Обычный итератор в Ruby является внутренним, он запускает некоторый алгоритм, повторно вызывая блок кода.

Но бывают также и внешние итераторы. В этом случае алгоритм запускается самой программой, а итератор поставляет данные «по запросу», а не в соответствии с собственным «графиком».

В качестве аналогии можно рассмотреть метод getline, который выступает в роли внешнего итератора для объекта класса IO. Вы сами вызываете его в удобные моменты времени, а он возвращает прочитанные данные. Сравните это с поведением итератора each_line, который последовательно передает программе прочитанные строки.

Иногда внутренние итераторы не вполне подходят. Они позволяют решить задачу, но не лучшим способом. Внешний итератор был бы удобнее.

Библиотека generatorпозволяет преобразовать внутренний итератор во внешний. Она предоставляет такие же методы next, rewindи end?, как в классе IO. Вот пример:

require 'generator'

array = [7,8,9,10,11,12]

gen = Generator.new(array)

what = gen.current # 7

where = gen.index # 0 (то же, что pos)

while gen.end? and gen.current <11

gen.next

end

puts gen.current # 11

puts gen.next # 11

puts gen.index # 4 (index - то же, что pos)

puts gen.next? # true (next? - то же, что end?)

puts gen.next # 12

puts gen.next? # false

Обратите внимание, как мы «читаем» набор по одному элементу в одном или нескольких циклах. Метод end?обнаруживает конец набора; если вы проигнорируете его «совет», генератор возбудит исключение EOFError. Синонимом end?служит next?.

Метод index(синоним pos) сообщает индекс или позицию в наборе. Естественно, индексация начинается с нуля, как в случае с массивом или смещением от начала файла.

Методы currentи next, возможно, интуитивно неочевидны. Представьте себе, что в начале выполняется операция «получить»; тогда текущий ( current) элемент оказывается таким же, как следующий ( next). Ясно, что метод next продвигает указатель на следующую позицию, a current— нет.

Поскольку для многих наборов возможно только продвижение в прямом направлении, то и генератор ведет себя так же. Не существует метода prev(предыдущий); теоретически его можно было бы добавить, но не всегда он был бы применим. Метод rewindустанавливает указатель в начало набора.

Недостаток библиотеки generatorзаключается в том, что она реализована с помощью продолжений ( continuation). Во всех имеющихся на сегодняшний день версиях Ruby это требует большого объема вычислений, поэтому, если итераций много, работа заметно замедляется.

Мы подробно рассмотрели массивы, хэши и перечисляемые структуры в общем. Мы установили определенное сходство между массивами и хэшами, объясняемое тем, что в оба класса подмешан модуль Enumerable. Но есть и различия. Мы показали, как преобразовать массив в хэш и наоборот, а также узнали несколько интересных способов расширить стандартное поведение.

Мы изучили различные методы обхода структур, например each_sliceи each_cons, а также выяснили, как работают энумераторы и генераторы.

В главе 9 мы продолжим изучение высокоуровневых структур данных. Не все они входят в ядро Ruby или в стандартные библиотеки. Речь пойдет о множествах, стеках, очередях, деревьях и графах.