Ruby容器

Ruby 容器

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容器

在实现以前，我们需要决定怎样在SongList 对象中储存歌曲列表，有三种方法，使用Ruby 的Array 类型或者Hash 类型，要不然就自己做一个列表结构。偷懒的结果就是先来看看数组和哈希，从中选择一个用在我们的类中。

数组

Array 类保存着对象引用的集合。每一个对象的引用在数组中都有一个位置，通过一个非负整数来索引。

你可以使用字面值或者直接生成一个Array 对象，一个字面上的数组是被方括号括住的一个对象序列。

a = [ 3.14159, "pie", 99 ]

a.type >> Array a.length >> 3

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a[0] >> 3.14159 v a[1] >> "pie" a[2] >> 99 a[3] >> nil b = Array.new

b.type >> Array b.length >> 0 b[0] = "second" b[1] = "array"

b >> ["second", "array"]

数组通过[]操作符来索引，就像大多数的Ruby 操作符，这实际上也是一个方法（在Array 类中）所以也可以在子类中重载，如例中所示数组索引从0开始。使用一个single 整数来索引数组，返回该位置的对象，如果在那个位置没有对象则返回nil 。如果使用一个负整数索引数组，那么它从数组尾端返回，参看35页的表4.1。

a = [ 1, 3, 5, 7, 9 ]

a[-1] >> 9 a[-2] >> 7 a[-99] >> nil

也可以使用一对数字来索引数组，[start,count]。这会返回一个新数组，它由从start 开始的count 个对象的引用组成。

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a = [ 1, 3, 5, 7, 9 ]

a[1, 3] >> [3, 5, 7] a[3, 1] >> [7] a[-3, 2] >> [5, 7]

（译者注：注意负整数索引的方向依然是从前向后）

最后你也可以使用区间来索引数组，开始和结束位置之间插入两个或者三个点，两个点的形式表示包含结束位置，三个点不包含。

a = [ 1, 3, 5, 7, 9 ]

a[1..3] >> [3, 5, 7] a[1...3] >> [3, 5] a[3..3] >> [7] a[-3..-1] >> [5, 7, 9]

[]操作符对应的有[]=操作符，通过它可以设置数组元素的值。用一个single 整数索引，把操作符右边的值赋给该位置的元素。中间所产生的空隙用nil 来填补。

a = [ 1, 3, 5, 7, 9 ] >> [1, 3, 5, 7, 9] a[1] = 'bat' >> [1, "bat", 5, 7, 9] a[-3] = 'cat' >> [1, "bat", "cat", 7, 9] a[3] = [ 9, 8 ] >> [1, "bat", "cat", [9, 8], 9]

a[6] = 99 >> [1, "bat", "cat", [9, 8], 9, nil, 99]

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如果[]=的索引有两个数（开始和长度）或者是一个区间，那么在原始数组中的对应元素就会被操作符右边的值代替；如果索引的长度为0，那么右边的值就插入到开始位置前面，不删除元素；如果右边也是一个数组，它的元素代替原始数组的元素；如果索引所选择的元素数目和右边的不一样，那么就自动调整数组的大小来适应。

（译者注：值得一提的是如果出现了空隙，依旧用nil 来填补）

a = [ 1, 3, 5, 7, 9 ] >> [1, 3, 5, 7, 9] a[2, 2] = 'cat' >> [1, 3, "cat", 9] a[2, 0] = 'dog' >> [1, 3, "dog", "cat", 9] a[1, 1] = [ 9, 8, 7 ] >> [1, 9, 8, 7, "dog", "cat", 9] a[0..3] = [] >> ["dog", "cat", 9]

a[5] = 99 >> ["dog", "cat", 9, nil, nil, 99]

数组有大量有用的方法，通过它们你可以把数阻当成堆、栈、集、队列、双列、先入先出列等。278页有完整的数组方法列表。

哈希

哈希（有时被认为是数组和字典的结合）和数组一样是用来储存对象引用的集合。

不过，区别于通过整数来索引数组，你可以通过任意类型的对象来索引哈希：字符、正则表达式等。在哈希中保存元素实际上是保存了两个对象----键和值。用键可以索引到对应的值。哈希中的值可以是任意类型的对象，下面的例子使用了哈希字面值:括号括起来的键值对。

h = { 'dog' => 'canine', 'cat' => 'feline', 'donkey' => 'asinine' }

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h.length >> 3 h['dog'] >> "canine" h['cow'] = 'bovine' h[12] = 'dodecine' h['cat'] = 99

h >> {"donkey"=>"asinine", "cow"=>"bovine", "dog"=>"canine", 12=>"dodecine", "cat"=>99}

对比于数组，哈希有一个显见的好处就是可以使用任意对象做索引，但同时一个显见的不好处就是它的元素是无序的，所以你不能简单地把哈希用作堆栈或者队列。

你很快会发现哈希是ruby 中使用最广泛的一类数据结构。317页有完整的哈希类中实现的方法列表。

实现一个SongList 容器

上面简单讨论了一下数组和哈希，下面我们来实现点唱机的SongList 类。我们先列出在SongList 中所需的基本的方法的一个列表，我们希望随着我们的进度不断丰富它，现在先把它做出来。

append( aSong ) >> list 向列表中添加指定的歌曲

deleteFirst() >> aSong

从列表中删除第一首歌曲并返回该歌曲

deleteLast() >> aSong

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从列表中删除最后一首歌并返回该歌曲

[anIndex] >> aSong

从列表中返回anIndex 所索引的歌曲，可以是整数索引或者歌曲的标题。

这个列表给我们一些实现方法的提示。在列表尾端添加歌曲的功能，在最前和最后位置删除歌曲的功能。建议使用双列----一个两端队列----这样我们可以使用Array 来实现，同样，数组也支持用一个整数来索引歌曲。

但是我们也需要使用歌曲标题来索引歌曲，可能会想到使用哈希，那样用标题做键歌曲做值。那么可以使用哈希吗？也许可以，不过这样有问题。首先哈希是无序的，所以我们不得不使用一个辅助的数组来跟踪列表。一个更大的麻烦是哈希不支持多个键对应一个值，这会给我们的播放列表带来麻烦，因为一首歌可能会被播放许多次。我们可以在一个歌曲的数组中搜索需要的歌曲标题，如果这会成为执行上的瓶颈，那么我们会在后面加入一些基于哈希的查找特性。

我们从一个基本的initialize 方法开始我们的类，创建一个数组用来存放歌曲和一个引用它的实例变量@songs。

class SongList def initialize

@songs=Array.new end end

SongList#append方法在@songs数组末尾添加歌曲，返回它自己也就是当前的SongList 对象。这是一个有用的特性，可以让我们把多个append 调用联接在一起，后面会看到这个例子。

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class SongList def append(aSong) @songs.push(aSong) self end end

然后添加deleteFirst 和deleteLast 方法，简单地用Array#shift和Array#pop来分别实现。

class SongList def deleteFirst @songs.shift end

def deleteLast @songs.pop end end

让我们来快速地测试一下，在列表中添加四首歌曲。炫耀一下，我们用append 返回的SongList 对象来联接这些方法调用。

list = SongList.new

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list.

append(Song.new('title1', 'artist1', 1)). append(Song.new('title2', 'artist2', 2)). append(Song.new('title3', 'artist3', 3)). append(Song.new('title4', 'artist4', 4))

然后检查一下列表的开始和结束位置是否正确，当列表空的时候返回nil 。

list.deleteFirst >> Song: title1--artist1 (1) list.deleteFirst >> Song: title2--artist2 (2) list.deleteLast >> Song: title4--artist4 (4) list.deleteLast >> Song: title3--artist3 (3) list.deleteLast >> nil

很好，下一个方法是[]，通过索引来访问元素。如果索引是整数（在这里我们用Object#kind of?来检查），那么返回该位置的元素。

class SongList def [](key)

if key.kind_of?(Integer) @songs[key] else

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# ... end end end 再来测试一下

list[0] >> Song: title1--artist1 (1) list[2] >> Song: title3--artist3 (3) list[9] >> nil

现在需要添加通过歌曲标题来索引的功能，这要求扫描整个歌曲列表，检查每一首歌曲标题。在这之前，我们需要先来熟悉一下Ruby 最简洁的一个特性：迭代器。

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