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

Математика. Поиск истины.

Клайн Морис
Научно-образовательная:
математика
7.00
рейтинг книги
Математика. Поиск истины.

Кодекс Крови. Книга ХVI

Борзых М.
16. РОС: Кодекс Крови
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.25
рейтинг книги
Кодекс Крови. Книга ХVI

Путь эльдар: Омнибус

Торп Гэв
Warhammer 40000
Фантастика:
эпическая фантастика
4.50
рейтинг книги
Путь эльдар: Омнибус

Солнечный корт

Сакавич Нора
4. Все ради игры
Фантастика:
зарубежная фантастика
7.88
рейтинг книги
Солнечный корт

Рассвет русского царства

Грехов Тимофей
1. Новая Русь
Документальная литература:
историческая литература
5.00
рейтинг книги
Рассвет русского царства

Виконт. Книга 4. Колонист

Юллем Евгений
Псевдоним `Испанец`
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
7.50
рейтинг книги
Виконт. Книга 4. Колонист

Дважды одаренный. Том III

Тарс Элиан
3. Дважды одаренный
Фантастика:
альтернативная история
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
юмористическое фэнтези
5.25
рейтинг книги
Дважды одаренный. Том III

Последний Паладин. Том 9

Саваровский Роман
9. Путь Паладина
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Последний Паладин. Том 9

Война магов

Прозоров Александр Дмитриевич
6. Князь
Фантастика:
фэнтези
альтернативная история
8.34
рейтинг книги
Война магов

Антимаг

Гедеон Александр и Евгения
1. Антимаг
Фантастика:
фэнтези
6.95
рейтинг книги
Антимаг

Гримуар темного лорда IX

Грехов Тимофей
9. Гримуар темного лорда
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
аниме
фэнтези
5.25
рейтинг книги
Гримуар темного лорда IX

Эпоха Опустошителя. Том VI

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

Контртеррор

Валериев Игорь
6. Ермак
Фантастика:
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Контртеррор

Киберпространство

Ливадный Андрей Львович
43. Экспансия: История Галактики
Фантастика:
космическая фантастика
7.69
рейтинг книги
Киберпространство