Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Программирование на языке Ruby
Шрифт:

8.1.9. Массивы как математические множества

В большинстве языков множества напрямую не реализованы (Pascal составляет исключение). Но массивы в Ruby обладают некоторыми свойствами, которые позволяют использовать их как множества. В данном разделе мы рассмотрим эти свойства и добавим свои собственные.

В последних версиях Ruby стандартная библиотека содержит класс

Set
. Если вам приходится часто иметь дело с множествами, подумайте об использовании объектов
Set
вместо массивов. Этот класс рассмотрен в главе 9.

Массив нельзя назвать идеальным средством для представления множества, поскольку он может содержать дубликаты. Если вы хотите трактовать массив как множество, то дубликаты можно удалить (с помощью метода

uniq
или
uniq!
).

Над множествами производятся две основные операции: объединение и пересечение. Для этого применяются операторы

|
(или) и
&
(и) соответственно. Поскольку множество по определению не содержит дубликатов, то повторяющиеся элементы удаляются (вопреки ожиданиям тех, кому доводилось работать с объединением и пересечением массивов в других языках).

а = [1, 2, 3, 4, 5]

b = [3, 4, 5, 6, 7]

с = a | b # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

d = а & b # [3,4,5]

# Дубликаты удаляются...

e = [1, 2, 2, 3, 4]

f = [2, 2, 3, 4, 5]

g = e & f # [2; 3, 4]

Для объединения множеств можно использовать и оператор конкатенации (

+
), но он не удаляет дубликаты.

Метод

соответствует операции «разность множеств»; результатом является множество, куда входят те элементы первого множества, которые не являются элементами второго (см. раздел 8.1.12).

а = [1, 2, 3, 4, 5]

b = [4, 5, 6, 7]

с = а - b # [1, 2, 3]

# Отметим, что наличие элементов 6 and 7 не отражается на результате.

Для «аккумулирования» множеств можно применять оператор

|=
; как и следовало ожидать,
а |= b
— то же самое, что
а = а | b
. Аналогичным образом оператор
&=
последовательно «сужает» множество.

Для массивов не определена операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, но мы можем без труда реализовать ее. В терминах теории множеств она соответствует выборке тех элементов, которые входят в объединение двух множеств, но не входят в их пересечение.

class Array

 def ^(other)

(self | other) - (self & other)

 end

end

x = [1, 2, 3, 4, 5]

y = [3, 4, 5, 6, 7]

z = x ^ y # [1, 2, 6, 7]

Чтобы проверить, входит ли некий элемент в множество, пользуйтесь методом

include?
или
member?
(синоним, подмешанный из модуля
Comparable
):

x = [1, 2, 3]

if x.include? 2

 puts "yes" # Печатается "yes"

else

 puts "no"

end

Конечно, это некоторое отступление от канонов математики, где для обозначения принадлежности множеству применяется символ, похожий на греческую букву эпсилон. Отступление в том смысле, что множество находится слева, а не справа от оператора, то есть мы спрашиваем не «принадлежит ли данный элемент множеству», а «содержит ли множество данный элемент».

Многим это безразлично. Но привыкшие к языку Pascal или Python (или впитавшие математический формализм с молоком матери) хотели бы, чтобы было по-другому. Такую возможность мы реализуем в следующем фрагменте:

class Object

 def in(other)

other.include? self

 end

end

x = [1, 2, 3]

if 2.in x

 puts "yes" # Печатается "yes"

else

 puts "no"

end

Лично я отправил запрос на изменение Ruby (RCR 241) с предложением ввести в язык оператор

in
. Он должен походить на одноименный оператор в языках Pascal, Python и даже SQL.

У этой идеи есть свои достоинства (к тому же

in
— уже зарезервированное слово), но единодушного одобрения она не получила. Может быть, оператор in появится в Ruby, а может, и нет.

Теперь обратимся к подмножествам и надмножествам. Как определить, является ли данное множество подмножеством или надмножеством другого? Встроенных методов для этого нет, но мы можем поступить следующим образом:

class Array

 def subset?(other)

self.each do |x|

if !(other.include? x)

return false

end

end

true

 end

 def superset?(other)

other.subset?(self)

 end

end

a = [1, 2, 3, 4]

b = [2, 3]

с = [2, 3, 4, 5]

flag1 = c.subset? a # false

flag2 = b.subset? a # true

flag3 = c.superset? b # true

Обратите внимание: мы выбрали «естественный» порядок, то есть задаем вопрос

x.subset?у
— «является ли
x
подмножеством
у?
», а не наоборот.

Для распознавания пустого множества достаточно проверить, пуст ли массив. Это делает метод

empty?
.

Поделиться:
Популярные книги

Последний герой

Грэйдо Эллениэль и Эстель
2. Последний герой
Фантастика:
фэнтези
юмористическое фэнтези
6.60
рейтинг книги
Последний герой

Костры амбиций

Вулф Том
21. Иллюминатор
Проза:
современная проза
7.43
рейтинг книги
Костры амбиций

Дикарка Жасмин

Смолл Бертрис
6. Сага о Скай О`Малли
Любовные романы:
исторические любовные романы
8.90
рейтинг книги
Дикарка Жасмин

Над бездной

Делински Барбара
Любовные романы:
современные любовные романы
7.29
рейтинг книги
Над бездной

Бар «Безнадега»

Вольная Мира
3. Другая сторона: темные предания
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Бар «Безнадега»

Имперец. Том 3

Романов Михаил Яковлевич
2. Имперец
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
альтернативная история
7.50
рейтинг книги
Имперец. Том 3

Старплекс. Конец эры (сборник)

Сойер Роберт Джеймс
Шедевры фантастики
Фантастика:
научная фантастика
6.25
рейтинг книги
Старплекс. Конец эры (сборник)

Эпоха Опустошителя. Том IX

Павлов Вел
9. Вечное Ристалище
Фантастика:
аниме
фэнтези
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Эпоха Опустошителя. Том IX

Аврора Горелика (сборник)

Аксенов Василий Павлович
Поэзия:
драматургия
6.25
рейтинг книги
Аврора Горелика (сборник)

Лейб-хирург

Дроздов Анатолий Федорович
2. Зауряд-врач
Фантастика:
альтернативная история
7.34
рейтинг книги
Лейб-хирург

Сиротка

Дюпюи Мари-Бернадетт
1. Сиротка
Проза:
историческая проза
8.76
рейтинг книги
Сиротка

Королевский крест

Панов Вадим Юрьевич
10. Тайный Город
Фантастика:
боевая фантастика
9.09
рейтинг книги
Королевский крест

"Фантастика 2024-164". Компиляция. Книги 1-25

Злотников Роман Валерьевич
Фантастика 2024. Компиляция
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
альтернативная история
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Фантастика 2024-164. Компиляция. Книги 1-25

Я до сих пор царь. Книга XXXII

Дрейк Сириус
32. Дорогой барон!
Фантастика:
юмористическое фэнтези
аниме
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Я до сих пор царь. Книга XXXII