配列処理メソッド

計算機のプログラムの役割の大きな柱のひとつがデータ処理である。多くの数のデータを処理できるプログラムは有用である。 Rubyでは配列を利用することで、多くのデータを処理するプログラムを手軽に作ることができる。ここでは、配列に対するより本格的な操作メソッドを覚えていこう。

配列生成

これまで配列を生成する方法をいくつか紹介したが、ここでそれらをまとめておく。

【リテラル配列】
プログラム中に書く「具体的な値」のことをリテラルという。たとえば、整数でいえば 5 、文字列でいえば "abc" のようなものをリテラルという。

配列の場合、具体的な値、つまり、リテラル表記は大括弧で囲ってカンマ(,)で区切って書いたものとなる。
```
[1, 2, 3, "abc"]
```
は、要素として、数値 1、数値 2、数値 3、文字列"abc" を含む配列を意味する。
【Array.newによる初期化】
指定したサイズ(長さ)の配列を生成する。
```
Array.new(5)
```
は、

[nil, nil, nil, nil, nil]

を生成する。また
```
Array.new(5, "a")
```
のように、第2引数には初期値を指定でき、これは、

["a", "a", "a", "a", "a"]

を生成する。

配列処理メソッド

配列に備わるメソッドのうち有用なものを選んで説明する。以下の説明では変数xに、配列

[3, 4, 1, 2]

が代入されているものとする。たとえば、説明文中に

x.sort

と書いてあった場合は、

[3, 4, 1, 2].sort

というメソッド呼出しが行なわれたことをイメージするとよい。 irbで実際に操作しながら読み進めると分かりやすいだろう。

+ other - 配列の連結
メソッド +は、元の配列と別の配列 otherを繋げた新しい配列を返す。
```
x = [3, 4, 1, 2]
y = [9, 8, 7]
```
としたとき
```
x + y
 => [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
```
となる。xとyの値は変わらない。
```
x
 => [3, 4, 1, 2]
y
 => [9, 8, 7]
```
<< obj - 配列末尾への破壊的要素追加
メソッド << は、配列の末尾に新しい要素を追加する。元の配列自体が変更される。
```
x << 5
 => [3, 4, 1, 2, 5]
```
xの値も変わる。
```
x
 => [3, 4, 1, 2, 5]
```
このように、元の(配列の)値を直接書き換える操作を 破壊的操作という。
concat (other) - 配列の破壊的結合
引数に指定した配列 otherを、元の配列の末尾につなげる。
```
y = [9, 8, 7]
x.concat(y)
 => [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
```
xの値も変わる。
```
x
 => [3, 4, 1, 2, 9, 8, 7]
```
yの値は変わらない
```
y
 => [9, 8, 7]
```
each ブロック - 各要素に対するブロックの評価
配列の各要素に対して後続するブロックを繰り返し評価する。
```
x.each do |i|
 ～～各要素を変数 i に代入して繰り返す～～
end
```
これは、for によるループに書き換えることができる。
```
for i in x
 ～～各要素を変数 i に代入して繰り返す～～
end
```
これら2つのブロックは同じ働きをする。

以下の2つの部分プログラムはいずれも配列xのすべての要素(数値)の合計を求めるものである。
```
ss=0
x.each do |j|
  ss += j
end
```
```
ss=0
for gege in x
  ss += gege
end
```
index(val) - 指定要素の発見
配列の中に、引数に指定した値 val に等しいものがあるか調べ、最初に見つかった位置(添字)を返す。見つからなかった場合は、 nil を返す。
```
x = [3, 1, 2, 4]
x.index(3)
 => 0
x.index(4)
 => 3
x.index(5)
 => nil
```
length - 配列の長さを返す
size - 配列の長さを返す
配列の長さ(要素数)を返す。
```
x.size
 => 4
```
join
join(sep) - 配列を結合して文字列化
配列の各要素の間に文字列 sep を挟んで連結した文字列を返す。sep を省略した場合は変数 $, の値が利用される。$,のデフォルト値はnil で、その場合挟む文字列は空文字列("")である。連結時に、配列の各要素は文字列化される。
```
x.join("/")
 => "3/1/2/4"
x.join(", ")
 => "3, 1, 2, 4"
$,
 => nil
x.join()
 => "3124"
```
push(val, ...) - 末尾への破壊的追加
配列の末尾に引数で指定した要素 val を破壊的に追加する。追加する要素は複数指定できる。
```
x.push(9)
 => [3, 1, 2, 4, 9]
x.push("foo", "bar", "baz")
 => [3, 1, 2, 4, 9, "for", "bar", "baz"]
```
破壊的操作なのでxの値も変わる
```
x
 => [3, 1, 2, 4, 9, "for", "bar", "baz"]
```
pop - 末尾要素の取り出し
配列の末尾の要素を取り除き(長さも1縮む)、取り除いた要素の値を返す。要素がない場合は nil を返す。
```
x = [3, 1, 2, 4]
x.pop
 => 4
x
 => [3, 1, 2]
```
これを繰り返すと、配列要素を逆順に取り出すループが作れる。たとえば、
```
x = [3, 1, 2, 4]
while i=x.pop
  printf("%d\n", i)
end
```
とすると以下の出力が得られ、
```
4
2
1
3
```
このループが終わるときには x が示す配列も空 ([]) となる。
reverse - 配列の逆順配列
配列の要素を全て逆順に並べた配列を返す。
```
x = [3, 1, 2, 4]
x.reverse
 => [4, 2, 1, 3]
```
xの値は変わらない。
```
x
 => [3, 1, 2, 4]
```
reverse! - 配列の逆順配列(破壊的)
reverseと同様だが、元の配列を破壊的に並べ換えて逆順にしたものを返す。
```
x = [3, 1, 2, 4]
x.reverse!
 => [4, 2, 1, 3]
```
xの値は変わる。
```
x
 => [4, 2, 1, 3]
```
shift - 先頭要素の取り出し
配列の先頭要素を取り出し、その値を返す。配列はひとつずつ前に詰められる。
```
x = [3, 1, 2, 4]
x.shift
 => 3
x
 => [1, 2, 4]
```
これを繰り返すと、配列の要素を先頭から取り出すループが、
```
while i=x.shift
  printf("%d\n", i)
end
```
のように作成でき、以下の出力が得られる。
```
3
1
2
4
```
ループから抜けたときのxの値は []となる。
unshift(val) - 先頭への要素の追加
配列の先頭に val を追加し、その配列を返す。各要素はひとつずつ後にずれる。
```
x = [3, 1, 2, 4]
x.unshift(20)
 => [20, 3, 1, 2, 4]
x
 => [20, 3, 1, 2, 4]
```

uniq
uniq! - 重複要素の削除
配列から重複した要素を取り除き、取り除いた部分を前に詰めた配列を返す。
```
z = [1, 0, 2, 0, 3, 9, 7, 7, 1, 3, 2, 6, 5, 2]
z.uniq
 => [1, 0, 2, 3, 9, 7, 6, 5]
```
zの値は変わらない。
```
z
 => [1, 0, 2, 0, 3, 9, 7, 7, 1, 3, 2, 6, 5, 2]
```
いっぽう、uniq! は、元の配列を破壊的に書き換えて、重複したものを取り除いた配列を返す。
```
z = [1, 0, 2, 0, 3, 9, 7, 7, 1, 3, 2, 6, 5, 2]
z.uniq!
 => [1, 0, 2, 3, 9, 7, 6, 5]
z
 => [1, 0, 2, 3, 9, 7, 6, 5]
```
sort
sort ブロック- 配列の内容のソート
配列の内容を並べ換える。ブロック を指定しない場合は各要素を、演算子 <=> で比較して小さい順(昇順)に並べ換える。並べ換える規準を変えたいときには 引数を二つ取るブロック を指定する。具体的には
```
配列.sort {|x, y|  xとyの比較式}
```
のように書く。たとえば、大きい順(降順)に並べ換えたい場合は、
```
z = x.sort{|x, y| y <=> x}
```
などとする(xとyの順番に注目)。
sort_by ブロック- 配列の内容の効率的ソート
ブロックを渡す sort 同様だが、ソート基準とする値を取り出す式のみ指定する。つまり、
```
配列.sort {|x|  比較すべき値を取り出す式}
```
のようにする。ハッシュの value の大小関係でソートしたいときに有用で、たとえば
```
item = {
  "アルカリ異音水" => 150,
  "おでんつゆ" => 50,
  "マグロの煮こごり" => 500
}
```
という商品名vs.単価リストを持つハッシュの商品名を単価の小さい(安い)順に並べ換えるには以下のようにする。
```
item.keys.sort_by{|x| item[x]}
```

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