Ruby的迭代器

迭代意味着像循环一样多次执行一次事情，它一个接一个返回数组或哈希里面的元素，本章中会为大家介绍 Ruby 都有哪些迭代器。

1. each

Ruby 的每个迭代器都从哈希和数组中返回每个元素，最常见的是 each 迭代器。

下面是一个数组的例子。

实例：

[1, 2, 3, 4, 5].each do |number|
  puts number
end

# ---- 输出结果 ----
1
2
3
4
5

解释：number 参数代表着每次迭代器循环的每个元素，一共循环 5 次，分别输出 1，2，3，4，5。

上面的场景同样适用于哈希：

实例：

{a: 1, b: 2, c: 3}.each do |item|
  puts "======"
  puts item
  puts item.class
  puts "======"
end

# ---- 输出结果 ----
======
a
1
Array
======
======
b
2
Array
======
======
c
3
Array
======

解释：通过上述例子我们可以看到，我们在每次迭代出来的元素是一个Array，第一个元素是每个键值对的键，第二个元素是每个键值对的值。

1.1 each_key 和 each_value

对于哈希，我们还可以只迭代其值或者键。这里我们有2个方法，一个是each_key，一个是each_value，它们分别迭代哈希的所有键和所有值：

实例：

{a: '1', b: '2', c: '3', d: '4', e: '5'}.each_key do |key|
  puts "key：#{key}"
end

# ---- 输出结果 ----
key：a class: Symbol
key：b class: Symbol
key：c class: Symbol
key：d class: Symbol
key：e class: Symbol

实例：

{a: '1', b: '2', c: '3', d: '4', e: '5'}.each_value do |value|
  puts "value：#{value} class: #{value.class}"
end

# ---- 输出结果 ----
value：1 class: String
value：2 class: String
value：3 class: String
value：4 class: String
value：5 class: String

2. each_with_index

在 each 的基础上我们还需要打印出每一个元素对应的索引，这样我们可以使用each_with_index。

下面是一个数组的例子。

实例：

[1, 2, 3, 4, 5].each_with_index do |number, index|
  puts "index: #{index} nnumber：#{number}"
end

# ---- 输出结果 ----
index: 0 number：1
index: 1 number：2
index: 2 number：3
index: 3 number：4
index: 4 number：5

解释：上述代码我们块中增加了一个index，它代表着每个元素的索引，从0开始依次加1。

下面是一个哈希的例子：

实例：

{a: '1', b: '2', c: '3', d: '4', e: '5'}.each_with_index do |value, index|
  puts "value：#{value} class: #{value.class} index: #{index}"
end

# ---- 输出结果 ----
value：[:a, "1"] class: Array index: 0
value：[:b, "2"] class: Array index: 1
value：[:c, "3"] class: Array index: 2
value：[:d, "4"] class: Array index: 3
value：[:e, "5"] class: Array index: 4

3. 迭代器的返回值

上面我们讲了each，在Ruby中我们类似each的迭代器还有很多，比如：map、collect、inject、reject、select等，用到这些迭代器的时候，我们主要使用它们的返回值。

让我们以数组[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]举例：

3.1 each

each 可以把数组每个元素作为参数执行操作，但返回值仍是数组本身。

实例：

a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].each {|e| puts e.to_s + '!'}
puts a.to_s

# ---- 输出结果 ----
1!
2!
3!
4!
5!
6!
7!
8!
9!
10!
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 

3.2 map

对每个数组元素执行操作，原始数组未修改，返回值是修改之后的数组。

实例：

a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].map{|e| e*3 }
puts a.to_s

# ---- 输出结果 ----
[3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30]

3.3 collect

collect是map的别名方法，用法同map。

3.4 inject

取一个累加器（sum）并更改它的值为与数组中的元素一样多的次数。返回累加器的最终值。

实例：

a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].inject{|sum,e| sum += e }
puts a

# ---- 输出结果 ----
55

3.5 reduce

reduce是inject的别名，使用方法一样，不过更多用于递减操作。

3.6 select

为每个数组元素运行一个表达式，如果为true，则将该元素添加到返回的输出中。在其他语言中，这称为过滤器。

实例：

a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].select{|el| el%2 == 0 }
puts a.to_s

# ---- 输出结果 ----
[2,4,6,8,10]

3.7 find

取得一个表达式并返回该表达式返回true的第一个元素：

实例：

a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].find{|el| el / 2 == 2 }
puts a.to_s

# ---- 输出结果 ----
4

3.8 detect

find的别名，用法和它相同。

3.9 reject

select的相反方法：为每个数组元素运行一个表达式，如果表达式为false，则在输出中包含该元素。

实例：

a = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].reject{|e| e==2 || e==8 }
puts a.to_s

# ---- 输出结果 ----
[1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10]

4. 次数迭代器

有的时候我们需要进行固定迭代次数的操作，这个时候我们通常有3种方式，使用范围（Range）、使用times方法，使用upto或者downto方法。

4.1 范围迭代

使用范围来固定迭代次数：

实例：

(1..5).each do |i|   
   puts i   
end   

# ---- 输出结果 ----
1
2
3
4
5

解释：因为 1..5 代表的是从 1~5 的所有数字，所以可以遍历 5 次。

在进行范围迭代的时候，我们可以使用step来选择每次迭代的步长。

实例：

(0..50).step(5) do |n|
  puts n
end

# ---- 输出结果 ----
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50

解释：我们正常使用范围迭代的时候，都是每次递增1的，而使用step，我们可以选择每次迭代一次递增5个。

4.2 times 迭代

times我们在英文中翻译成次数，Ruby的Integer有一个很通俗易懂的实例方法名字就叫times，可以让我们循环固定次数。

实例：

5.times.each do |i|
  puts i
end

# ---- 输出结果 ----
0
1
2
3
4

解释：这里 5 调用了它的times方法，它可以简单理解成为创建了一个从 0~4 的数组。

实例：

5.times.to_a

# ---- 输出结果 ----
[0, 1, 2, 3, 4]

4.3 upto 和 downto 迭代

这两个同样也是 Integer 类的实例方法。

实例：

1.upto(5) do |n|   
  puts n   
end  

# ---- 输出结果 ----
1
2
3
4
5

解释：通俗的解释，从1一直迭代到5，和[1, 2, 3, 4 ,5]数组同理。

实例：

1.upto(5).to_a

# ---- 输出结果 ----
[1, 2, 3, 4, 5]

上述是一种递增迭代的形式，另外一种是递减的形式。

实例：

5.downto(1) do |n|
  puts n
end

# ---- 输出结果 ----
5
4
3
2
1

**解释：**会从5一直迭代到1，和 [5, 4, 3, 2, 1] 同理。

实例：

5.upto(1).to_a

# ---- 输出结果 ----
[5, 4, 3, 2, 1]

5. 小结

本小节中，我们了解了迭代类似于循环，学习了each迭代器，each_with_index迭代器，了解了各种迭代器的返回值，以及三种固定次数的迭代器：范围迭代、times迭代，upto和downto迭代。