Pole

Pole v podstatě slouží k uložení více objektů do jedné proměnné. Objekty jsou očíslovány a jsou indexovány od 0. To znamená, že první objekt je v poli na pozici 0, druhý na pozici 1 atd.

Definice pole

Vytvoření pole v Ruby je jednoduché, nemusíme mu vyhrazovat paměť ani nic podobného. Prázdné pole vytvoříme dvěma způsoby.

pole = []
pole = Array.new

Pole máme vytvořené a můžeme do něj přidávat libovolné objekty.

V případě, že chceme mít v poli už od vytvoření objekty, píšeme do hranatých závorek názvy objektů, které oddělujeme čárkou.

a = "a"
pole = [a,"ahoj",12]

Vytvořilo se nám pole se třemi prvky, které můžeme vypsat pomoci příkazu p.

p pole

výstup

["a", "ahoj", 12]

Pro vypsání pole na prvním místě použijeme příkaz puts název pole a index objektu, který chceme vypsat.

puts pole[1]

výstup

Ahoj

Vypsat se dá i více prvků, než jeden, to je pro změnu pomocí p jména pole a do závorek píšeme odděleně čárkou indexy.

p pole[1,2]

výstup

["ahoj", 12]

Objekty se dají samozřejmě i přepisovat. Napsáním název_pole[index_objektu] = objekt.

pole[0] = "zmeneno"
puts pole[0]

výstup

Zmeneno

Přidávání a odebírání prvků

Pokud potřebujeme přidat do pole další objekt, použijeme operátor <<. Daný objekt, který přidáme, se zařadí za poslední objekt v poli. Jako náhradu za << můžeme použít metodu .push.

pole = Array.new
pole << "ahoj"
pole << "auto"
pole.push "bus"
p pole

výstup

["ahoj", "auto", "bus"]

Pro odstranění tu máme pár příkazů. Pro odstranění pomocí indexu použijeme metodu .delete_at(index_objektu) a vymazání podle názvu metodu .delete název_objektu.

pole.delete_at(1)
pole.delete "bus"
p pole

výstup

["ahoj"]

Pokud potřebujeme odstranit poslední objekt z pole použijeme metodu .pop a pro odstranění prvního prvku v poli použijeme metodu .shift. Pokud použijeme metodu .shift, všechny ostatní prvky se přeindexují a jejich index se zmenší o číslo jedna. Tím nastane, že nebude po vymazání prvního indexu v poli prázdné místo.

Sčítání polí

Pole můžeme i sčítat pomocí operátoru +.

pole1 = [1,2]
pole2 = [2,3]
pole3 = pole1 + pole2
p pole3

výstup

[1, 2, 2, 3]

Slovník

Obyčejné pole je velmi efektivní struktura pro ukládání a vyhledávání prvků, pokud známe jejich přesný index (tedy místo, kam prvek uložit nebo odkud ho načíst). Někdy ale potřebujeme pracovat s takovými daty, u kterých nezáleží na přesné pozici jednotlivých prvků, ale potřebujeme spíše umět vyhledávat jednotlivé objekty podle nějakého klíče. Pokud bychom např. uložili do obyčejného pole celý anglicko-český slovník, tak by v případě dotazu na jednotlivé slovo bylo nutné celé pole postupně procházet, což by bylo velmi časově náročné. Pro implementaci datových struktur, které obsahují páry klíč-hodnota a u kterých nezáleží na pořadí uložených prvků, je nejlepší použít datovou strukturu, která se nazývá slovník nebo asociativní pole (v Ruby implementováno třídou Hash). Při používání slovníku se objekty neukládají na jednotlivé pozice. Místo toho se každý každý objekt sdruží s nějakým klíčem (tento klíč bývá obvykle textový řetězec) a pomocí tohoto klíče lze příslušný objekt kdykoliv jednoduše vyhledat.

Definice slovníku

Slovník vytvoříme pomocí Hash.new. Hodnoty se do slovníku ukládají nazev_slovniku["klic"]= "hodnota"

slovnik = Hash.new
slovnik["dog"] = "pes"
slovnik["cat"] = "kocka"
p slovnik

výstup

{"dog"=>"pes", "cat"=>"kocka"}

Maže se pomocí metody .delete("klic")

Další možností jak nadefinovat slovník je pomocí literálů.

slovnik = { "dog" => "pes",
            "cat" => "kocka"
            
           }
p slovnik

výstup

{"dog"=>"pes", "cat"=>"kocka"}

Kombinace pole a slovníku

Pole a slovníky můžeme libovolně kombinovat, jelikož součástí pole a slovníku může být kterýkoliv objekt. Ukážeme si malou databázi uživatelů a jak se v takové vnořené struktuře pohybovat. Vytvoříme si pole users a prvkem pole bude slovník se jménem uživatele, kde bydlí a věk.

users = []
users << {"name" => "pepa", "city" => "prague", "age" => 45}
users << {"name" => "kuba", "city" => "ostrava", "age" => 20}
p users

výstup

[{"name"=>"pepa", "city"=>"prague", "age"=>45}, {"name"=>"kuba", "city"=>"ostrava", "age"=>20}]

Takto vypíšeme data prvního uživatele.

p users[0]

A tento příkaz nám vypíše pouze jeho jméno. Takto si můžeme zjišťovat různé informace o uživatelých.

puts users[0]["name"]

Iterace přes prvky pole

Pro vypsání všech prvků slouží iterace. Iterace se se provádí zavoláním metody each na pole, které chceme iterovat a blok kódu mezi do a end. Pro práci s prvkem, který zrovna iterujeme, si ho musíme uložit do libovolné proměnné kterou definujeme za slovo do a umístíme do ||.

languages = ["cestina", "anglictina", "ruby"]
languages.each do |language|
puts language
end

výstup

cestina
anglictina
ruby

Iterace s indexem

Může se nám stát, že budeme potřebovat počítat, kolikrát se iterace provedla. Místo metody each použijeme metodu each_with_index. Plus si musíme nadefinovat proměnou, do které se nám toto číslo bude ukládat. V následujícím příkladu je to proměnná i. Index se počítá od nuly.

languages = ["cestina", "anglictina", "ruby"]
languages.each_with_index do |language,i|
puts "Muj #{i+1}. neoblibenejsi jazky je #{language}."
End

výstup

Muj 1. neoblibenejsi jazky je cestina.
Muj 2. neoblibenejsi jazky je anglictina.
Muj 3. neoblibenejsi jazky je ruby.

Iterace nad slovníkem

Iterovat lze i nad slovníkem, rozdíl mezi iterací nad slovníkem a polem je, že slovník má dva prvky, které při iteraci ukládá. Do první proměnné uloží klíč do druhé hodnotu. Jak se proměnné budou jmenovat je znovu na nás, stejně jako u pole.

languages = {"dog" => "pes", "cat" => "kocka", "fish" => "ryba"}
languages.each do |english, czech|
puts "#{english} cesky znamena #{czech}"
end

výstup

dog cesky znamena pes
cat cesky znamena kocka
fish cesky znamena ryba

Operace nad polem

Nad polem můžeme i různě operovat. Ukážeme si pár základních. Například metoda sort, nám setřídí pole podle abecedy. V Ruby je také rozdíl, jestli voláme metody s ! nebo bez. Když zavoláme metodu sort bez vykřičníku, se samotným polem se nám nic nestane, můžeme si například vypsat, jak by to vypadalo. Pokud použijeme metodu s vykřičníkem, změní nám to samotné pole. Pro lepší pochopení následující příklad.

pole = ["a","c","g","b"]
p pole.sort #vypíše se nám seřazené pole, ale po provedení příkazu, se zase vrátí do původního stavu.
pole.sort #seřadí pole, ale zase ho to vrátí.
p pole
pole.sort! #seřadí pole a nechá ho seřazené protože jsme použili za metodou !. ekvivalent tohoto
           #příkazu je pole = pole.sort
p pole

výstup

["a", "b", "c", "g"]
["a", "c", "g", "b"]
["a", "b", "c", "g"]

Máme zde další sadu metod a tou jsou metody s ?. Například metoda include?. Metody s ? májí návratovou hodnotu true nebo false.

p pole.include?("a")

výstup

True

Metoda select, projede pole a vypíše pouze prvky, které splňují námi zadanou podmínku, například jsou delší než 1.

p pole.select {|element| element.length > 1}

Výstupem není nic, protože všechny prvky co máme v poli jsou jednopísmenné, tudíž nejsou větší než jedna.

Operace nad slovníkem

Podobně jako nad polem, lze používat metody i nad slovníkem. Hodit by se mohli například metody keys nebo values. Ty vypíšou v poly všechny klíče nebo hodnoty slovníku. Poté metody has_key("klic_ktery_chceme_vyhledat") a has_value?("klic_ktery_chceme_vyhledat").

Kombinace

Metody můžeme samozřejmě kombinovat a řetězit na sebe. Jako příklad uvedu vybrání nejstaršího člověka z malinké databáze lidí.

users = [
{"jmeno" => "Pepa", "mesto" => "Praha", "rok_narozeni" => 1980 },  
{"jmeno" => "Jarda", "mesto" => "Brno", "rok_narozeni" => 1960 }, 
{"jmeno" => "Tomas", "mesto" => "Ostrava", "rok_narozeni" => 1992 }, 
]

p users.find {|u| u["rok_narozeni"] == users.map{|u| u["rok_narozeni"]}.min}

výstup

{"jmeno"=>"Pepa", "mesto"=>"Praha", "rok_narozeni"=>1960}

Vyřešené úkoly z minula

Koule a krychle

puts "Zadejte stranu a" 
a = gets.to_i
PI = 3.14
puts "Povrch krychle je #{(a*a)*6}"
puts "Objem krychle je #{a*a*a}"
puts "Povrch koule je #{PI*(a*a)}"
puts "Objem koule je #{(PI*(a*a*a))/6}"

Pravoúhlý trojúhelník

puts "Zadejte stranu a"
a = gets.to_i
puts "Zadejte stranu b"
b = gets.to_i
c = Math.sqrt((a*a + b*b))
puts "Delka prepony je #{c}"
puts "Obvod trojuhleniku je #{a + b + c}"
puts "Obsah trojuhelniku je #{(a*b)/2}"

Pokud máte otázku k příkladům, pište do komentářů nebo na mail laresjakub@gmail.com.

Závěr

Toto je pro dnešek konec, příště si ukážeme jak si vytvořit vlastní metody a nějaké strukturované programy.