الصنف Array في روبي

المصفوفات هي مجموعات مُرتَّبة ومُفهرسة بالأعداد الصحيحة (integer-indexed) ومُكونة من أي نوع من الكائنات.

تبدأ فهارس المصفوفات بالعدد 0، كما هو الحال في لغتي C و Java. ويفترض أن يُحسب الفهرس السالب بدءًا من نهاية المصفوفة، أي أنَّ الفهرس ذا القيمة ‎-1 يشير إلى العنصر الأخير في المصفوفة، والفهرس ‎-2 يمثل موضع العنصر ما قبل الأخير، وهلم جرًا.

إنشاء المصفوفات

يمكن إنشاء مصفوفة جديدة باستخدام المعامل [] الباني.

يمكن أن تحتوي المصفوفة نفسها على أنواع مختلفة من الكائنات. على سبيل المثال، المصفوفة التالية تحتوي على عدد صحيح (Integer) وسلسلة نصية (String) وعدد عشري:

ary = [1, "two", 3.0] #=> [1, "two", 3.0]

كما يمكن إنشاء مصفوفة من خلال استدعاء التابع ‎ ::newمباشرةً دون تمرير أية وسائط إليه، أو مع تمرير وسيط واحد (الذي يمثل الحجم الأولي للمصفوفة) أو وسيطين (الحجم الأولي والكائنات الافتراضية [default object]).

ary = Array.new    #=> []
Array.new(3)       #=> [nil, nil, nil]
Array.new(3, true) #=> [true, true, true]

لاحظ أنَّ الوسيط الثاني يملأ كامل المصفوفة بقيمة الكائن المعطى نفسه. بناءً على ذلك، يُنصح باستخدامه فقط في الحالات التي تحتاج فيها إلى إنشاء مصفوفات باستخدام كائنات غير قابلة للتغيير (immutable) مثل الرموز (Symbols) والأرقام والقيم المنطقية. لإنشاء مصفوفة تحتوي كائنات مختلفة، فيمكن تمرير كتلة برمجية إلى التابع new‎. هذه الطريقة آمنة للاستخدام مع الكائنات القابلة للتغيير (mutable) مثل الخرائط (hashes) أو السلاسل النصية (strings) أو مصفوفات أخرى:

Array.new(4) { Hash.new }  #=> [{}, {}, {}, {}]
Array.new(4) {|i| i.to_s } #=> ["0", "1", "2", "3"]

هذه الطريقة مفيدة وسريعة لبناء مصفوفات متعددة الأبعاد (multi-dimensional arrays):

Array.new(4) { Hash.new }  #=> [{}, {}, {}, {}]
Array.new(4) {|i| i.to_s } #=> ["0", "1", "2", "3"]

يمكن أيضًا إنشاء مصفوفة باستخدام التابع Array()‎، والذي يستدعي التابع to_ary ثم التابع to_a مع الوسائط المُمرَّرة.

Array({:a => "a", :b => "b"}) #=> [[:a, "a"], [:b, "b"]]

التوابع المستعملة مع المصفوفات

بالإضافة إلى توابع الصنف Enumerable، فإنّ للصنف Array توابع خاصة به تستعمل في الوصول إلى المصفوفة والبحث فيها وغيرها من الأمور.

الوصول إلى العناصر

يمكن جلب عناصر من أي مصفوفة باستخدام معامل الفهرسة ‎[]‎، إذ يمرَّر إلى هذا المعامل عددًا صحيحًا واحدًا (يمثل فهرس العنصر [index])، أو زوجًا من الأعداد (أحدهما يمثل بداية العنصر والأخر يمثل طول العناصر المراد جلبها)، أو مجالًا (يمثل بداية ونهاية العناصر المراد جلبها). إن أعطيت قيمة سالبة للفهرس، فسيُسحَب موضع العنصر بدءًا من نهاية المصفوفة؛ يمثل الفهرس ‎-1 مثلًا موضع العنصر الأخير.

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
arr[2]    #=> 3
arr[100]  #=> nil
arr[-3]   #=> 4
arr[2, 3] #=> [3, 4, 5]
arr[1..4] #=> [2, 3, 4, 5]
arr[1..-3] #=> [2, 3, 4]

هنالك طريقة أخرى للوصول إلى أحد عناصر مصفوفة وهي باستخدام التابع at:

arr.at(0) #=> 1

أمَّا التابع slice، فيعمل بطريقة مشابهة لمعامل الفهرسة ‎[]‎. إن أردت أن يُطلَق خطأٌ أو تُظهر رسالة أو قيمة معينة إذا أشار فهرسٌ إلى عنصر خارج المصفوفة، فيمكنك استخدام التابع fetch.

arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
arr.fetch(100) #=> IndexError: index 100 outside of array bounds: -6...6
arr.fetch(100, "oops") #=> "oops"

يجلب التابعان first و last العنصرين الأول والأخير من مصفوفة على التوالي.

arr.first #=> 1
arr.last  #=> 6

للحصول على أول n عنصر من مصفوفة، يمكن استخدام التابع take:

arr.take(3) #=> [1, 2, 3]

يفعل التابع drop بشكل معاكس لما يفعله التابع take، إذ يعيد آخر n عنصر من المصفوفة:

arr.drop(3) #=> [4, 5, 6]

الحصول على معلومات متعلقة بمصفوفة

تخزِّن المصفوفات طولها (عدد عناصرها [تدعى «حجم المصفوفة» في بعض الأحيان]) باستمرار. لمعرفة عدد عناصر أي مصفوفة، يمكن استخدام أحد التوابع length أو count أو size:

browsers = ['Chrome', 'Firefox', 'Safari', 'Opera', 'IE']
browsers.length #=> 5
browsers.count #=> 5

للتحقق مما إذا كانت مصفوفة فارغة أم لا، يمكن استخدام التابع empty?‎:

browsers.empty? #=> false

لمعرفة إذا كان عنصر معين موجودًا في مصفوفة، يمكن استخدام التابع include?‎:

browsers.include?('Konqueror') #=> false

إضافة عناصر إلى المصفوفات

يمكن إضافة عناصر معينة إلى نهاية مصفوفة باستخدام إمَّا التابع push أو المعامل ‎‎<<‎:

arr = [1, 2, 3, 4]
arr.push(5) #=> [1, 2, 3, 4, 5]
arr << 6    #=> [1, 2, 3, 4, 5, 6]

أمَّا التابع unshift، فيضيف عنصرًا جديدًا إلى بداية المصفوفة.

arr.unshift(0) #=> [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]

يستعمل التابع insert لإدراج عنصر جديد في المصفوفة في أي موضع فيها.

arr.insert(3, 'apple')  #=> [0, 1, 2, 'apple', 3, 4, 5, 6]

ويستعمل التابع insert أيضًا لإدراج عدة قيم في الوقت نفسه:

arr.insert(3, 'orange', 'pear', 'grapefruit')
#=> [0, 1, 2, "orange", "pear", "grapefruit", "apple", 3, 4, 5, 6]

إزالة عناصر من مصفوفة

يزيل التابع pop العنصر الأخير من مصفوفة ثم يعيده:

arr =  [1, 2, 3, 4, 5, 6]
arr.pop #=> 6
arr #=> [1, 2, 3, 4, 5]

لجلب العنصر الأول من مصفوفة وحذفه أيضًا منها في الوقت نفسه، استخدم التابع shift:

arr.shift #=> 1
arr #=> [2, 3, 4, 5]

لحذف عنصر ذي فهرس محدد، يمكن استعمال التابع delete_at:

arr.delete_at(2) #=> 4
arr #=> [2, 3, 5]

لحذف عنصر معين موجود في أي مكان في مصفوفة، يمكن استخدام التابع delete:

arr = [1, 2, 2, 3]
arr.delete(2) #=> 2
arr #=> [1,3]

إن أردت إزالة كل القيم nil من مصفوفة، فاستخدم التابع compact :

arr = ['foo', 0, nil, 'bar', 7, 'baz', nil]
arr.compact  #=> ['foo', 0, 'bar', 7, 'baz']
arr          #=> ['foo', 0, nil, 'bar', 7, 'baz', nil]
arr.compact! #=> ['foo', 0, 'bar', 7, 'baz']
arr          #=> ['foo', 0, 'bar', 7, 'baz']

لإزالة العناصر المتكررة من مصفوفة، يمكن استخدام إمَّا التابع uniqالذي لا يغير المصفوفة (non-destructive) أو التابع uniq!‎ الذي يغير المصفوفة (destructive).

arr = [2, 5, 6, 556, 6, 6, 8, 9, 0, 123, 556]
arr.uniq #=> [2, 5, 6, 556, 8, 9, 0, 123]

تنفيذ عمليات تكرارية على المصفوفات

بشكل مشابه لكل الأصناف التي تشملها الوحدة Enumerable، يملك الصنف Array التابع each الذي يحدد العناصر التي يراد التكرار عليها وما الذي سيطبق في كل عملية. في حالة التابع each الخاص بالصنف Array، كل عناصر المصفوفة تكون مشمولةً في تكرار تنفيذ كتل برمجية معطاة عليها.

لاحظ أنَّ هذه العملية لا تغير المصفوفة:

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
arr.each { |a| print a -= 10, " " }
# prints: -9 -8 -7 -6 -5
#=> [1, 2, 3, 4, 5]

من التوابع المفيدة أيضًا التابع reverse_each، الذي يشبه التابع each تمامًا باستثناء أنه يكرّر (iterate) تنفيذ الكتلة البرمجية على عناصر المصفوفة بشكل معاكس أي يبدأ من العنصر الأخير وحتى العنصر الأول.

words = %w[first second third fourth fifth sixth]
str = ""
words.reverse_each { |word| str += "#{word} " }
p str #=> "sixth fifth fourth third second first "

يمكن استخدام التابع map لإنشاء مصفوفة جديدة انطلاقًا من مصفوفة موجودة مسبقًا، إذ سيمرر كل عنصر من عناصر هذه المصفوفة إلى كتلة برمجية تعيد بدورها قيمة ما:

arr.map { |a| 2*a }   #=> [2, 4, 6, 8, 10]
arr                   #=> [1, 2, 3, 4, 5]
arr.map! { |a| a**2 } #=> [1, 4, 9, 16, 25]
arr                   #=> [1, 4, 9, 16, 25]

اختيار عناصر محددة من مصفوفة

يمكن اختيار عناصر من مصفوفة وفقًا لمعايير محددة في كتلة برمجية (block). يمكن أن تجرى عملية الاختيار بطريقة هادمة (destructive) للمصفوفة الأصلية أو بطريقة غير هادمة (non-destructive)، إذ ستعدل العمليات الهادمة على المصفوفة الأصلية بينما تنشئ العمليات غير الهادمة مصفوفة جديدة تضع فيها العناصر الناتجة.

الاختيار غير الهادم (Non-destructive Selection)

مثالٌ على الاختيار غير الهادم الذي يجرى باستعمال التابع select، والتابع reject، والتابع drop_while:

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
arr.select { |a| a > 3 }     #=> [4, 5, 6]
arr.reject { |a| a < 3 }     #=> [3, 4, 5, 6]
arr.drop_while { |a| a < 4 } #=> [4, 5, 6]
arr                          #=> [1, 2, 3, 4, 5, 6]

الاختيار الهادم (Destructive Selection)

يقابل التابعان select!‎ و reject!‎ الهادمان التابعين select و reject غير الهادمين.

بشكل مماثل للتابع select والتابع reject المعاكس له، يعطي التابعان delete_if و keep_if نتيجة معاكسة إن استعملت معهما الكتلة البرمجية نفسها:

arr.delete_if { |a| a < 4 } #=> [4, 5, 6]
arr                         #=> [4, 5, 6]

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
arr.keep_if { |a| a < 4 } #=> [1, 2, 3]
arr                       #=> [1, 2, 3]

توابع الصنف العامة (Public Class Methods)

`new`

تنشئ الدالة new‎‎ مصفوفةً جديدةً.

`[]`

يعيّن قيمة عنصر ذي فهرس محدد،

`Array`

ينشئ مصفوفةً جديدةً تحوي الكائنات المُمرّرة إليها.

`-`

يعيد المعامل - مصفوفة جديدة تمثل نسخة من جميع عناصر المصفوفة الأصلية باستثناء العناصر المشتركة مع المصفوفة الأخرى. ت

`try_convert`

يحوّل كائنًا إلى مصفوفة بالاستعانة بالتابع to_ary.

توابع النسخة العامة (Public Instance Methods)

`&`

يعيد المعامل & مصفوفةً جديدةً تحتوي على العناصر المشتركة بين مصفوفتين دون تكرارها.

`star`

إن استعمل المعامل * مع مصفوفة وسلسلة نصية، فسيُكافئ حينئذٍ العبارة ary.join(str)‎.

`plus`

يجمع المعامل + مصفوفتين معًا في مصفوفة واحدة جديدة.

`>>`

يضيف المعامل >> كائنًا مُحدَّدًا إلى نهاية المصفوفة الأصلية ثم يعيد المصفوفة نفسها، لذا يمكن تكرار هذا المعامل عدة مرات وبشكل متسلسل.

`<=>`

يعيد معامل الموازنة <=> عددً‎ا صحيحًا (‎-1 أو 0 أو ‎+1) إذا كانت المصفوفة الأصلية أصغر من أو تساوي أو أكبر من المصفوفة الأخرى المعطاة على التوالي. يوازن كل كائن من كل مصفوفة باستخدام المعامل <=>.

`==`

يتحقق المعامل == من تساوي مصفوفتين مع بعضهما بعضًا.

`any?‎`

يتحقق‎ إذا كان كل عنصر من عناصر المصفوفة المعطاة محققًا لشرط منطقي محدد أو كانت قيمة كل عنصر لا تساوي القيمة false.

`>>`

يضيف المعامل >> كائنًا مُحدَّدًا إلى نهاية المصفوفة الأصلية ثم يعيد المصفوفة نفسها، لذا يمكن تكرار هذا المعامل عدة مرات وبشكل متسلسل.

`assoc`

يبحث في العناصر الأولى للمصفوفات الفرعية الموجودة في المصفوفة المستدعاة معه عن الكائن المُمرّر إليها ثم يعيد المصفوفة الفرعية الأولى التي يكون أول عنصر فيها هو ذلك الكائن، أو يعيد القيمة nil في حالة عدم العثور على ذلك الكائن.

`at`

يجلب عنصرًا ذي فهرس محدد من المصفوفة المستدعاة معه.

`bsearch`

يبحث باستخدام البحث الثنائي (binary search) عن قيمة من مصفوفة تحقق شرطًا منطقيًّا محددًا ويستغرق ‎O(log n)‎، إذ n حجم المصفوفة.

`bsearch_index`

يبحث باستخدام البحث الثنائي (binary search) عن فهرسٍ لعنصر من مصفوفة يحقق شرطًا منطقيًّا محددًا ويستغرق ‎O(log n)‎، إذ n هي حجم المصفوفة.

`clear`

يزيل كل عناصر المصفوفة.

`collect`

يستدعي كتلة برمجية محدَّدة مع كل عنصر من عناصر مصفوفة ثمَّ يعيد مصفوفة جديدة تحوي القيم التي تعيدها تلك الكتلة.

`!collect`

يستدعي كتلة برمجية محددة مع كل عنصر من عناصر مصفوفة ثم يضع القيمة التي أعادتها تلك الكتلة مكان العنصر الذي استدعيت معه.

`combination`

يجمِّععناصر المصفوفة المعطاة مع بعضها بعضًا في مصفوفات بطول يساوي القيمة n الممررة إليه ثم يضع هذه المصفوفات في المصفوفة نفسها المعطاة ويعيدها. لا يوجد أي ضمان للتنبؤ بترتيب العناصر المجمَّعة المعادة.

`compact`

يعيد نسخةً جديدة من المصفوفة التي استُدعي معها مع حذف كل العناصر التي تساوي nil منها.

`compact!‎`

يحذف كل العناصر ذات القيمة nil من المصفوفة التي استدعيت معه ثم يعيدها. إن لم تحوي المصفوفة أي عنصر يساوي nil، فسيعيد التابع compact!‎ القيمة nil.

`concat`

يضيف جميع عناصر المصفوفات المُمرّرة إليه إلى المصفوفة التي استُدعيت معه.

`count`

يعيد عدد عناصر المصفوفة التي استُدعيت معه أو عدد العناصر المتساوية مع قيمة معينة (يتحقق من ذلك باستعمال المعامل ==) أو عدد العناصر التي تحقق شرطًا محددًا.

`cycle`

يستدعي كتلة برمجية محددة مع كل عنصر من عناصر المصفوفة عددًا محددًا من المرات أو عددًا لا نهائيًّا من المرات إن أعطيت القيمة nil. أمَّا إن مُرِّرت إليه قيمة سالبة أو كانت المصفوفة فارغة، فلن يفعل هذا التابع أي شيء. يعيد التابع القيمة nil إن انتهت سلسلة الاستدعاءات المطبقة على كل عنصر دون مقاطعة.إن لم تمرَّر أي كتلة، فسيعيد التابع cycle كائنا من النوع Enumerator.

`delete`

يحذف جميع عناصر المصفوفة المساوية لقيمة محددة ثم يعيد آخر عنصر حذفه، أو القيمة nil أو ناتج تطبيق كتلة برمجية محددة إن لم يعثر على أي عنصر لحذفه.

`delete_at`

يحذف عنصرًا ذا فهرس محدَّد من مصفوفة.

`delete_if`

يحذف جميع عناصر المصفوفة التي تعيد الكتلة البرمجية المعطاة عند تطبيقها على كل عنصر منها القيمة true.

`dig`

يستخرج العنصر المتشعِّب (nested value) المحدَّد بسلسلة المعاملات الممرَّرة إليه من مصفوفة متعددة الأبعاد وذلك عبر استدعاء dig عند كل مستوى تشعب.

`drop`

يحذف التابع drop أول n عنصر من مصفوفة ثمَّ يضع بقية العناصر في مصفوفة جديدة ويعيدها.

`drop_while`

يحذف التابع drop_while عناصر المصفوفة الأولى التي تحقِّق شرطًا محدَّدًا ثمَّ يعيد مصفوفة جديدة تحوي بقية العناصر.

`each`

يستدعي كتلة برمجية محدَّدة مع كل عنصر من عناصر مصفوفة، إذ تمرَّر قيمة ذلك العنصر كوسيط إلى الكتلة ثمَّ يعيد المصفوفة نفسها المعطاة.

`eql?‎`

يتحقق‎ من أن مصفوفتين تتضمنان نفس العناصر، وذلك بحسب التابع Object.eql?‎.

`each_index`

يستدعي كتلة برمجية محددة مع فهرس كل عنصر من عناصر مصفوفة، إذ يُمرَّر ذلك الفهرس كوسيط إلى الكتلة ثم يعيد المصفوفة نفسها.

`empty?‎‎`

يتحقق إن كانت مصفوفةٌ فارغةً أم لا.

`fetch`

يجلب عنصرًا ذا فهرس محدَّد من مصفوفة. إن كان الفهرس المعطى لعنصرٍ يقع خارج نطاق المصفوفة، فسيُطلَق الخطأ IndexError.

`fill`

يضبط قيم عناصر محدَّدة أو جميع عناصر مصفوفة إلى القيمة الممرَّرة إليه (الأشكال الثلاث الأولى للتابع في قسم «البنية العامة»)، أو القيم التي تعيدها الكتلة البرمجية الممرَّرة إليه (الأشكال الثلاث المتبقية).

`find_index`

يجلب فهرس أول ظهور لعنصر محدَّد من مصفوفة أو فهرس أول عنصر يحقق شرطًا محدَّدًا.

`first`

يجلب أول عنصر أو أول n عنصر من مصفوفة.

`flatten`

يجعل المصفوفة التي تحوي عناصر متشعبة ضمنها مصفوفةً أحادية البعد بشكل تعاودي (recursively)؛ أي أنَّ كل عنصر من عناصر المصفوفة المعطاة والذي قد يكون نفسه مصفوفةً متشعبةً من مستوًى واحدٍ أو أكثر ستُستخلَص عناصره وتضاف إلى مصفوفة جديدة.

`flatten!‎`

يشبه التابع flatten!‎ التابع flatten في جميع النواحي باستثناء أنه لا يضع الناتج في مصفوفة جديدة وإنما يعدِّل على المصفوفة الأصلية نفسها.

`frozen?‎‎`

يتحقق التابع frozen?‎ إن كانت مصفوفةٌ مُجمَّدةً (frozen) بشكل دائم أو مؤقت إلى حين إعادة ترتيبها.

`hash`

يعيد القيمة Hash للمصفوفة التي استُدعيت معه.

`include?‎‎`

`[]`

يجلب المعامل [] عنصرًا ذي فهرس محدد، أو جزءًا محددًا ببداية وطول، أو مجالًا محددًا ببداية ونهاية من مصفوفة.

`index`

يجلب فهرس أول ظهور لعنصر محدَّد من مصفوفة (يتحقق من التساوي باستعمال المعامل ==) أو فهرس أول عنصر يحقق شرطًا محدَّدًا.

`initialize_copy`

يبدل محتوى المصفوفة المُمرّرة إليه مكان محتوى المصفوفة التي استُدعيت معه مع تغيير طول المصفوفة عند الضرورة.

`insert`

يُدرج القيم المُمرّرة إليه قبل عنصرٍ ذي فهرس محدد.

`inspect`

يحول مصفوفةً إلى سلسلة نصية.

`join`

يجمع جميع عناصر المصفوفة التي استُدعيت معها سويةً في سلسلة نصية ويفصل بينها بفاصل معين.

`keep_if`

يٌبقِي على جميع عناصر المصفوفة التي تحقق شرطًا معينًا ويحذف العناصر الأخرى المتبقية.

`last`

يجلب آخر عنصر أو آخر n عنصر من مصفوفة.

`length`

يعيد عدد عناصر المصفوفة التي استُدعيت معه.

`map`

يستدعي كتلة برمجية محدَّدة مع كل عنصر من عناصر مصفوفة ثمَّ يضع الناتج الذي تعيده هذه الكتلة لكل عنصر في مصفوفة جديدة وتعيدها.

`!map`

يستدعي كتلة برمجية محدَّدة مع كل عنصر من عناصر مصفوفة ثمَّ يضع القيمة التي أعادتها تلك الكتلة مكان العنصر الذي طُبِّقَت عليه.

`max`

يعيد أكبر عنصر موجود في المصفوفة التي استُدعيت معه.

`min`

يعيد أصغر عنصر موجود في المصفوفة التي استُدعيت معه.

`pack`

يُحزِّمُ (packs) التابع pack محتويات المصفوفة التي استُدعيت معه على شكل تسلسل ثنائي (binary sequence) وفقًا للمُوجِّهات (directives) الواردة في المعامل aTemplateString؛