ruby way之Enumerables 及Iterator的区别

ruby way之Enumerables

2010年10月15日 下午 01:50

Enumerable 模块是一个很重要的模块，ruby中的很多类都有mix这个模块，比如array,hash等等。因此如果你想要自己定义一个collection,则不要继承一个存在的collection,而是应该mix Enumerable 模块。 

数组是最常用，最有代表性的mix Enumerable模块的一个集合。因此下面的都会默认用数组来举例子 

1 inject方法 

先看一个很简单的例子： 

nums = [3,5,7,9,11,13]
sum = nums.inject(0) {|x,n| x+n }

这个结果就是 将nums的元素一次累加起来付给x,然后最终返回x.而inject的参数0的意思是x的初始值是0. 

于是上面的代码其实也就等同于下面的代码： 

sum = 0
nums.each {|n| sum += n }
puts sum

如果你忽略了inject的第一个参数,则它将会把所要迭代的数组的第一个元素作为那个累加值的默认值，然后从下一个元素开始迭代: 

sum = nums.inject {|x,n| x+n }

#和下面的代码是等价的

sum = nums[0]
nums[1..-1].each {|n| sum += n }

下面可以看一下这个比较复杂的例子： 

words = %w[ alpha beta gamma delta epsilon eta theta ]
longest_word=words.inject do |best,w|
  w.length > best.length ? w : best
end
puts longest_word

这个例子的结果也就是words得到数组里面最长的那个元素 。 

2 使用量词符. 

使用any?和all?方法能够很容易测试一个集合: 

nums = [1,3,5,8,9]

# 这些元素有一个奇数吗？
flag1 = nums.any? {|x| x % 2 == 0 }    # true

#这些元素都是偶数吗?
flag2 = nums.all? {|x| x % 2 == 0 }    # false

如果没有block参数时呢: 

flag1 = list.all?   # list  包含no falses 或者nils
flag1 = list.any?   # list contains at least one true value (non-nil
                    #   or non-false)

3 partition 方法 

简而言之，partition 方法就是用来分组的，也就是说，它可以将一个数组根据一定的规则分为不同的组. 

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

odd_even = nums.partition {|x| x % 2 == 1 }
# [[1,3,5,7,9],[2,3,4,6,8]]

under5 = nums.partition {|x| x < 5 }
# [[1,2,3,4],[5,6,7,8,9]]

squares = nums.partition {|x| Math.sqrt(x).to_i**2 == x }
# [[1,4,9],[2,3,5,6,7,8]]

代码很容易懂，也就是partition将数组中的每一个元素都传进它的block，然后用返回值来进行分组: 

4 分组迭代 

以前我们所介绍的迭代都是每次迭代一个元素，如果我们想要迭代一个组的时候，我们可以使用each_slice: 

require 'enumerator'

arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
arr.each_slice(3) do |triple|
  puts triple.join(",")
end
#这里传入的3，也就意味着，每次传进去三个元素.
# Output:
# 1,2,3
# 4,5,6
# 7,8,9
# 10

这里还有一个each_cons 方法，这个是从lisp得来的，看下面的代码： 

require 'enumerator'

arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
arr.each_cons(3) do |triple|
  puts triple.join(",")
end

# Output:
# 1,2,3
# 2,3,4
# 3,4,5
# 4,5,6
# 5,6,7
# 6,7,8
# 7,8,9
# 8,9,10

5 使用Enumerator对象 

Enumerator 一般是作为一个包装器，将一个iterator 方法转换成一个完全的Enumerable.当完成转换之后，这个对象将会有很多方法可以使用. 

看下面的代码： 

require 'enumerator'

class Foo
  def every
    yield 3
    yield 2
    yield 1
    yield 4
  end
end

foo = Foo.new

# 传递一个对象和它的iterator 名字
enum = Enumerable::Enumerator.new(foo,:every)

enum.each {|x| p x }     # Print out the items
array = enum.to_a        # [3,2,1,4]
sorted = enum.sort       # [1,2,3,4]

其实上面的那些转换代码和下面的代码是等价的： 

enum = []
foo.every {|x| enum << x }

我们下面还有另外一方法，来转换一个对象到Enumerable. 

如果enumerator 被require，Object 将会有一个enum_for 方法，因此我们的转换方式将变为： 

enum = foo.enum_for(:every)

对应于each_slice 和each_cons，当require了enumerator之后对象还会有enum_slice和enum_cons方法,这边要注意Enumerator.new方法，还能多加参数，它的后面的参数也就是所传进去的方法的参数: 

array = [5,3,1,2]

discrete = array.enum_slice(2)
# Same as: Enumerable::Enumerator.new(array,:each_slice,2)

overlap  = array.enum_cons(2)
# Same as: Enumerable::Enumerator.new(array,:each_cons,2)

discrete.each {|x| puts x.join(",") }
# Output:
# 5,3
# 1,2

overlap.each {|x| puts x.join(",") }
# Output:
# 5,3
# 3,1
# 1,2

6使用Generator 对象 


一般ruby的迭代器都是内置的，迭代器通过它的block来操作逻辑. 

ruby还有一个外部的迭代器，这种迭代器它能够提供给你数据，让你来操作，比如IO中的getline函数。 

generator 库能够转换内置的迭代器到外部的迭代器,它提供一个类似于IO的接口，这个接口含有next, rewind, 和 end?这样的方法： 

require 'generator'

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

gen = Generator.new(array)

what  = gen.current    # 7
where = gen.index      # 0  (same as pos)

while gen.current < 11 and gen.next?
  puts "#{gen.index},#{gen.next}"
end

#0,7 1,8 2,9 3,10

puts gen.current       # 11
puts gen.next          # 11
puts gen.index         # 5    (index same as pos)
puts gen.next?         # true   (next? same as end?)
puts gen.next          # 12
puts gen.next?         # false

这里还有一个prev 方法，来得到上一个迭代的元素，而rewind 方法，则是重新将迭代的位置设置到开始的位置. 

这边要注意的是generator 库是使用continuations实现的，而在ruby中这个是计算昂贵(computationally expensive,)的过程，因此如果如果有很多的大数字的话，使用generator 将会非常缓慢.