Ruby数组方法整理

数组方法整理

方法列表：

• ：测试数组中的所有或部分元素是否满足给定条件。条件可以是语句块中决定，也可以是参数决定
  
• ：等价于
  
• ：二分法查找元素
  
• ：二分法查找元素并返回索引位置
  
• ：计算数组中满足条件的元素个数，length()、size()和不带参数的count()等价
  
• ：等价于map
  
• ：对数组元素进行排列操作，see also：
  
• ：移除数组中所有的nil元素
  
• ：循环迭代整个数组多次
  
• ：删除数组中等于某值的元素，注意原处修改
  
• ：删除数组中某索引位置处的元素，类似于slice!()，注意原处修改
  
• ：直接从数组中删除满足语句块中条件的元素，将剩下的元素作为数组返回。注意：它是原处修改
  
• ：从嵌套数组中逐层取元素
  
• ：从前向后开始删除n个元素，将剩下的元素作为新数组返回，不是原处修改
  
• ：从前向后开始删除元素，直到遇到第一个不满足语句块中条件的元素
  
• ：获取给定索引处的元素，但可定义索引越界时的处理逻辑
  
• ：替换、修改给定范围的元素
  
• ：等价于select()、select!()
  
• ：返回数组头部的一个或多个元素
  
• ：按层次将嵌套数组压平
  
• ：计算数组的hash值，eql?方法比较对象时采用的是hash值比较
  
• ：判断数组中是否存在某元素
  
• ：搜索数组中某元素的索引位置
  
• ：使用另一数组中元素替换当前数组元素
  
• ：直接从数组中删除不满足语句块中条件的元素，将剩下的元素作为数组返回。即保留满足条件的元素。注意：它是原处修改
  
• ：返回数组尾部的一个或多个元素
  
• ：返回数组元素个数，length()、size()和不带参数的count()等价
  
• ：迭代数组中每个元素并对它们每一个都执行语句块中的逻辑
  
• ：对数组元素作组合操作，see also：
  
• ：从数组尾部移除1或多个元素并返回移除的元素
  
• ：等价于unshift()
  
• ：将多个数组的各个元素进行组合
  
• ：向数组尾部追加1或多个元素并返回追加后的数组，等价于
  
• ：根据语句块中的规则筛选数组中不满足条件的元素
  
• ：看示例
  
• ：看示例
  
• ：等价于initialize_copy()
  
• ：反转数组
  
• ：反向迭代数组
  
• ：转动数组
  
• ：根据语句块中的规则筛选数组中满足条件的元素，类似于perl中的grep()
  
• ：从数组中选取一个或n个随机元素
  
• ：移除数组头部的一个或多个元素，并返回移除的元素
  
• ：打乱数组
  
• ：返回数组元素个数，length()、size()和不带参数的count()等价
  
• ：将数组各元素相加，不限于数值相加
  
• [sort()和sort!()]：对数组进行排序
  
• [sort_by()]：
  
• ：从前向后开始返回n个元素
  
• ：从前向后开始返回元素，直到遇到第一个不满足语句块中条件的元素
  
• ：对多维数组行列转换，类似于zip()的特殊情况
  
• ：对数组去除重复元素
  
• ：向数组头部插入1个或多个给定元素并返回插入后的数组
  
• ：合并多数组的元素

map()和map!()

迭代数组中每个元素，并对它们每一个都执行块中的逻辑，并返回新数组。

map()不会修改原始数组对象，map!()会修改原始对象。

map()和collect()等价，同理map!()和collect!()等价。

arr = [1, 2, 3, 4, 5]
new_arr = arr.map{|a| 2*a}
p new_arr1    # [2, 4, 6, 8, 10]
p arr         # [1, 2, 3, 4, 5]

new_arr1 = arr.map!{|a| a**2}
p arr         # [1, 4, 9, 16, 25]
p new_arr1    # [1, 4, 9, 16, 25]

zip()

arr.zip(arg, ...) → new_ary
arr.zip(arg, ...) {|arr| block} → nil

将0或多个arg数组和arr数组的元素一一对应地合并起来。合并时，数量以arr的元素数量为准，不足的以nil补足，多余的元素则忽略。

a = [ 4, 5, 6 ]
b = [ 7, 8, 9 ]
[1, 2, 3].zip(a, b)   # [[1,4,7],[2,5,8],[3,6,9]]
[1, 2].zip(a, b)      # [[1, 4, 7], [2, 5, 8]]
a.zip([1, 2], [8])    # [[4,1,8],[5,2,nil],[6,nil,nil]]

如果使用语句块的方式，那么每次合并后的子数组将传递给语句块中的变量，然后应用语句块的逻辑，但注意它返回的结果为nil。所以，zip()语句块中的block应当是那些能做实际操作的语句，而不是像一种返回值的方式返回操作后的结果，这样会丢弃结果。看下面示例：

a = [ 4, 5, 6 ]
b = [ 7, 8, 9 ]
[1, 2].zip(a, b)      # [[1, 4, 7], [2, 5, 8]]

[1, 2].zip(a, b) do |x|
  x.reduce(:+)         # (1).不合理
end

[1, 2].zip(a, b) do |x|
  p x.reduce(:+)       # (2).合理
end

sum = 0
[1, 2].zip(a, b) do |x|
  sum += x.reduce(:+)  # (3).合理
end
p sum

首先，上面zip()两次传递到语句块中的变量分别是[1, 4, 7]和[2, 5, 8]。x.reduce(:+)表示将x容器(此处为数组)中的元素全都相加。所以，第一次迭代语句块时，x.reduce(:+)的结果是1+4+7=12，第二次迭代的结果是2+5+8=15。

但是在(1)中，它仅仅只是相加了，加了之后结果就被丢弃了，它不会作为新数组的元素返回，因为zip()使用语句块时返回的是nil，而不是新数组。

所以，在(2)中，对相加之后的结果加了一个p()动作将其输出，也就是使用了x.reduce的结果，并没有丢弃。

同理，在(3)中，将相加之后的结果加总到sum上，使得最后sum的值被保留，这里也使用了x.reduce的结果，并没有丢弃。

select()和select!()

filter()、filter!()分别等价于select()、select!()。

迭代数组，并从数组中选择那些符合语句块中测试条件的元素，最后组成一个新数组。

select()不会修改原始数组对象，select!()会修改原始对象。

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
new_arr = arr.select {|a| a > 3}
p new_arr      # [4, 5, 6]
p arr          # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

new_arr = arr.select! {|a| a > 3}
p new_arr      # [4, 5, 6]
p arr          # [4, 5, 6]

reject()和reject!()

和select()是相反的行为，从数组中筛选不满足条件的元素。

reject()不会修改原始数组对象，reject!()会修改原始对象。

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
new_arr = arr.reject {|a| a > 3}
p new_arr      # [1, 2, 3]
p arr          # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

new_arr = arr.reject! {|a| a > 3}
p new_arr      # [1, 2, 3]
p arr          # [1, 2, 3]

keep_if()

keep_if {|item| block} → ary
keep_if → enumerator

keep_if()从数组中删除不满足语句块中条件的元素，即保留满足条件的元素。

注意原处修改对象。

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

uniq()和uniq!()

ary.uniq                -> new_ary
ary.uniq {|item| ...}   -> new_ary
ary.uniq!                -> ary or nil
ary.uniq! {|item| ...}   -> ary or nil

对于语句块格式的语法，将迭代每个元素，然后根据语句块中的返回值作为重复值比较的依据。

对于uniq!()，如果没有任何重复元素可以去除，则返回nil，这时原数组不变，这是带有后缀!但不改变原对象的一个特例。其它情况这些方法均返回去重后的数组。

a = [ "a", "a", "b", "b", "c" ]
a.uniq   # ["a", "b", "c"]， a不变

b = [["student","sam"], ["student","george"], ["teacher","matz"]]
b.uniq {|s| s.first}  # [["student","sam"],["teacher","matz"]]，b不变


a = [ "a", "a", "b", "b", "c" ]
a.uniq!   # ["a", "b", "c"]，a已变

b = [ "a", "b", "c" ]
b.uniq!   # nil，b不变

c = [["student","sam"], ["student","george"], ["teacher","matz"]]
c.uniq! {|s| s.first}  # [["student","sam"],["teacher","matz"]]，c已变

compact()和compact!()

compact! → new_ary
compact! → ary or nil

去除数组中所有nil元素。

带感叹号的方法表示原处修改，如果没有nil元素可去除，则返回nil。

["a",nil,"b",nil,"c",nil].compact #["a","b","c"]

["a",nil,"b",nil,"c"].compact! # ["a","b","c"]
["a","b","c"].compact!         # nil

all()、any()、none()和one()

all? [{ |obj| block } ] → true or false
all?(pattern) → true or false

any? [{ |obj| block } ] → true or false
any?(pattern) → true or false

none? [{ |obj| block } ] → true or false
none?(pattern) → true or false

one? [{ |obj| block } ] → true or false
one?(pattern) → true or false

对于这些方法，均有三种行为：

• 当使用语句块时，将判断容器中是否所有元素(all)、是否任一元素(any)、是否没有元素(none)、是否有且只有一个元素(one)满足语句块中的条件
  
• 当不使用语句块但给定参数时，将使用===的测试符号去判断容器中是否所有元素(all)、是否任一元素(any)、是否没有元素(none)、是否有且只有一个元素(one)满足条件
  
• 当不使用语句块且不给定参数时，将判断容器中是否所有元素(all)、是否任一元素(any)、是否没有元素(none)、是否有且只有一个元素(one)为true

需要特别对待的是空数组，虽然空数组自身是一个bool true，但空数组没有元素：

• 对于all()，空数组表示所有元素都为true，因为它根本没元素，所以返回true
  
• 对于any()，空数组表示没有元素为true，因为它根本没元素，所以返回false
  
• 对于none()，空数组表示没有元素为true，因为它根本没元素，所以返回true
  
• 对于one()，空数组没有一个元素为true，因为它根本没元素，所以返回false

# all()
%w[ant bear cat].all? { |word| word.length >= 3 } # true
%w[ant bear cat].all? { |word| word.length >= 4 } # false
%w[ant bear cat].all?(/t/)                        # false
[1, 2i, 3.14].all?(numeric)                       # true
[nil, true, 99].all?                              # false
[].all?                                           # true

# any()
%w[ant bear cat].any? { |word| word.length >= 3 } # true
%w[ant bear cat].any? { |word| word.length >= 4 } # true
%w[ant bear cat].any?(/d/)                        # false
[nil, true, 99].any?(integer)                     # true
[nil, true, 99].any?                              # true
[].any?                                           # false

# none()
%w{ant bear cat}.none? {|word| word.length == 5} # true
%w{ant bear cat}.none? {|word| word.length >= 4} # false
%w{ant bear cat}.none?(/d/)                      # true
[1, 3.14, 42].none?(float)                       # false
[].none?                                         # true
[nil].none?                                      # true
[nil, false].none?                               # true
[nil, false, true].none?                         # false

# one()
%w{ant bear cat}.one? {|word| word.length == 4}  # true
%w{ant bear cat}.one? {|word| word.length > 4}   # false
%w{ant bear cat}.one? {|word| word.length < 4}   # false
%w{ant bear cat}.one?(/t/)                         # false
[ nil, true, 99 ].one?                             # false
[ nil, true, false ].one?                          # true
[ nil, true, 99 ].one?(integer)                    # true
[].one?                                            # false

count()

计算数组中满足条件的元素个数。

count → int
count(obj) → int
count {|item| block} → int

• 无参数时，计算数组所有元素个数
  
• 有参数时，计算数组中等于obj对象的元素个数，使用==进行等值测试
  
• 语句块时，迭代数组每个元素，并计算符合语句块条件的元素个数

ary = [1, 2, 4, 2]
ary.count                  # 4，数组元素个数
ary.count(2)               # 2，等于2的元素个数
ary.count {|x| x%2 == 0}   # 3，偶元素个数

length()和size()

两者等价，均返回数组元素个数。和不带参数的count()等价。

cycle()

cycle(n=nil) {|obj| block} → nil
cycle(n=nil) → enumerator

迭代数组每个元素并调用语句块，然后循环n次整个数组的迭代过程(注意是按整个数组计算次数，而不是对每个元素，所以是先迭代完一次数组，再循环迭代第二次数组，以此类推)。

如果不给参数或参数为nil，则无限循环迭代。

a = ["a", "b", "c"]
a.cycle {|x| puts x}     # a,b,c,a,b,c, ... forever
a.cycle(2) {|x| puts x}  # a,b,c,a,b,c

delete()

ary.delete(obj)            -> item or nil
ary.delete(obj) {block}    -> item or result of block

删除数组中所有等于obj的对象，返回最后被删除的元素。如果没有元素可删除，则返回nil。如果使用了语句块，则在无元素可删除的情况下返回语句块的结果而不是nil。相当于语句块提供了默认值来替代nil返回值。

注意原处修改。

a = [ "a", "b", "b", "b", "c" ]
a.delete("b")                   # "b"
a                               # ["a", "c"]
a.delete("z")                   # nil
a.delete("z") {"not found"}     # "not found"

delete_at()

delete_at(index) → obj or nil

删除数组中指定索引位置处的元素，并返回该元素，如果索引越界则返回nil。

注意原处修改。

a = ["ant", "bat", "cat", "dog"]
a.delete_at(2)    # "cat"
a                 # ["ant", "bat", "dog"]
a.delete_at(99)   # nil

delete_if()

delete_if {|item| block} → ary
delete_if → enumerator

delete_if()从数组中删除满足语句块中条件的元素。

注意原处修改。

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
new_arr = arr.delete_if {|a| a < 4}
p new_arr   # [4, 5, 6]
p arr       # [4, 5, 6]

dig()

dig(idx, ...) → object

根据给定的索引idx去提取数组中的元素。这主要用于从多层嵌套的数组取元素，特别是层次复杂的数组。

a = [[1, [2, 3]]]

a.dig(0, 1, 1)                  # 3
a.dig(1, 2, 3)                  # nil
a.dig(0, 0, 0)                  # typeerror: integer does not have #dig method
[42, {foo: :bar}].dig(1, :foo)  # :bar

其中：

dig(0,1,1)表示首先从数组a中取idx=0的元素，即取得[1,[2,3]]，再取得idx=1的元素，即[2,3]，最后再取得idx=1的元素，即3。

dig(1,2,3)在第1次取元素的过程越界，因为[[1, [2, 3]]]只有一个元素。

dig(0,0,0)第一次取得[1, [2, 3]]，第二次取得1，因为1不再是数组，所以第三次取元素时报错。

first()和last()

first → obj or nil
first(n) → new_ary

last → obj or nil
last(n) → new_ary

取数组头部或数组尾部的一个或n个元素，但不修改原数组。

• 未给定参数时，表示取头或尾的一个元素，数组为空时返回nil
  
• 给定参数时，表示取头或尾的n个元素，数组元素不够取时则能取多少返回多少，而数组为空时一个都取不到，所以返回空数组

a = %w(a b c d)

a.first      # "a"
a.last       # "d"
a.first(2)   # ["a", "b"]
a.last(2)    # ["c", "d"]
a.first(10)  # ["a", "b", "c", "d"]
a.last(10)   # ["a", "b", "c", "d"]
[].first     # nil
[].first(2)  # []

drop()和take()

drop(n) → new_ary
take(n) → new_ary

take()从数组头部返回前n个元素。

drop()从数组头部删除前n个元素，然后将剩下的元素作为新数组返回。

原数组不变。

# drop()
a = ["a", "b", "c"]
a.drop(2)    # 返回["c"]，a不变

# take()
a = [1, 2, 3, 4, 5, 0]
a.take(3)    # [1, 2, 3]

drop_while()和take_while()

drop_while {|obj| block} → new_ary
drop_while → enumerator

take_while {|obj| block} → new_ary
take_while → enumerator

take_while()从数组头部开始迭代元素，直到遇到不满组语句块中条件的元素停止迭代，然后返回所有已迭代的满足条件的元素。

drop_while()从数组头部开始迭代元素，一直删除元素直到遇到不满足语句块中条件的元素停止迭代。然后将剩下的元素作为新数组返回。

注意，不是原处修改。

# drop_while()
arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
new_arr = arr.drop_while {|a| a<4}
p new_arr   # [4, 5, 6]
p arr       # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

# take_while()
a = [1, 2, 3, 4, 5, 0]
a.take_while {|i| i < 3}    #=> [1, 2]

fetch()

fetch(index) → obj
fetch(index, default) → obj
fetch(index) {|index| block} → obj

按照给定index获取数组中的元素。如果index越界，则根据三种不同形式进行处理：

• 没有给第二个参数、没有使用语句块时，直接报错
  
• 给了第二个参数时，index越界时将返回该第二个参数值作为默认值
  
• 使用了语句块时，index越界时将执行语句块中内容，并将index传递给语句块变量

a = [ 11, 22, 33, 44 ]
a.fetch(1)               #=> 22
a.fetch(-1)              #=> 44
a.fetch(4, 'cat')        #=> "cat"
a.fetch(100) {|i| puts "#{i} is out of bounds"}
                         #=> "100 is out of bounds"

fill()

# 原处修改
fill(obj) → ary
fill(obj, start [, length]) → ary
fill(obj, range) → ary

fill {|index| block} → ary
fill(start [, length]) {|index| block} → ary
fill(range) {|index| block} → ary

前三种形式，据使用obj值替换数组中给定范围内元素的值：

• fill(obj)：使用obj替换所有元素
  
• fill(obj, start [, len])：替换从start开始，长度len个元素，没有给len则替换后面所有元素
  
• fill(obj, range)：替换range所指定的范围元素

后三种形式，将传递数组索引到语句块，且给定范围内的元素将使用语句块的计算结果进行替换，范围之外的则保留使用索引值元素。

a = [ "a", "b", "c", "d" ]
a.fill("x")              # ["x", "x", "x", "x"]
a.fill("z", 2)           # ["x", "x", "z", "z"]
a.fill("y", 0..1)        # ["y", "y", "z", "z"]
a.fill {|i| i*i}         # [0, 1, 4, 9]
a.fill(-2) {|i| i*i*i}   # [0, 1, 8, 27]

pop()、push()和append()

push(obj, ...) → ary
append(obj, ...) → ary

pop → obj or nil
pop(n) → new_ary

注意原处修改。

• push()：将给定一个或多个元素追加到数组尾部，因为返回数组自身，所以可以链式追加
  
• append()：等价于push()
  
• pop()：从数组尾部移除并返回1个或n个元素(此时作为数组返回)，如果数组为空则返回nil。等价于slice!(-n,n)

# push()、append()
a = [ "a", "b", "c" ]
a.push("d","e","f")     # %w[a b c d e f]
[1,2,3].push(4).push(5) # [1,2,3,4,5]

# pop()
a = [ "a", "b", "c", "d" ]
a.pop     # "d"
a.pop(2)  # ["b", "c"]
a         # ["a"]

shift()、unshift()和prepend()

unshift(obj, ...) → ary
prepend(obj, ...) → ary

shift → obj or nil
shift(n) → new_ary

注意原处修改。

• unshift()：向数组头部插入一个或多个元素，会导致整个数组原有元素后移
  
• prepend()：等价于unshift()
  
• shift()：从数组头部移除并返回1个或n个元素(此时以数组方式返回)，会导致整个数组原有元素前移。如果数组为空则返回nil。等价于slice!(0,n)

# unshift、prepend()
a = [ "b", "c", "d" ]
a.unshift("a")   #=> ["a", "b", "c", "d"]
a.unshift(1, 2)  #=> [ 1, 2, "a", "b", "c", "d"]

# shift
args = ["-m", "-q", "filename"]
args.shift     # "-m"
args           # ["-q", "filename"]

args = [ "-m", "-q", "filename" ]
args.shift(2)  #=> ["-m", "-q"]
args           #=> ["filename"]

flatten()和flatten!()

flatten → new_ary 
flatten(level) → new_ary

flatten! → ary or nil
flatten!(level) → ary or nil

将多层次的嵌套数组压平，level可以指定最多压到那一层。对于带感叹号后缀的方法，如果数组无法再压或层数不够，则返回nil。

s = [ 1, 2, 3 ]           # [1,2,3]
t = [ 4, 5, 6, [7, 8] ]   # [4,5,6,[7,8]]
a = [ s, t, 9, 10 ]       # [[1,2,3],[4,5,6,[7,8]],9,10]
a.flatten                 # [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
a = [ 1, 2, [3, [4, 5] ] ]
a.flatten(1)              # [1, 2, 3, [4, 5]]

a = [ 1, 2, [3, [4, 5] ] ]
a.flatten!   #=> [1, 2, 3, 4, 5]
a.flatten!   #=> nil，已经压平了
a            #=> [1, 2, 3, 4, 5]
a = [ 1, 2, [3, [4, 5] ] ]
a.flatten!(1) #=> [1, 2, 3, [4, 5]]
a.flatten!(1) #=> [1, 2, 3, 4, 5]
a.flatten!(1) #=> nil

hash()

计算数组的hash值。执行eql?()的比较时，其比较依据就是hash值。

[1, 2].hash    # 2027605168499122706
[1, 2.0].hash  # 3393919734812826294

include?()

include?(object) → true or false

判断数组中是否包含某元素。判断的依据是使用==比较。

a = [ "a", "b", "c" ]
a.include?("b")       # true
a.include?("z")       # false
[1, 2.0].include?(2)  # true

index()和rindex()

index(obj) → int or nil
index {|item| block} → int or nil
index → enumerator

rindex(obj) → int or nil
rindex {|item| block} → int or nil
rindex → enumerator

搜索数组中满足条件的元素并返回其索引位置，搜索不到将返回nil。

# index(obj)、rindex(obj)
# 返回数组中第一个、最后一个等于obj的元素位置
# 使用"=="进行测试
a = [ "a", "b", "c" ]
p a.index("b")              # 1
p a.index("z")              # nil
p a.index {|x| x == "b"}    # 1

# (r)index {|item| block}
# 返回第一个/最后一个满足语句块中条件的元素位置
a = [ "a", "b", "b", "b", "c" ]
p a.rindex("b")             # 3
p a.rindex("z")             # nil
p a.rindex {|x| x == "b"}   # 3

initialize_copy()和replace()

两者等价。

initialize_copy(other_ary) → ary

使用other_ary数组替换当前数组中的元素，并按需收缩、扩展。

注意原处修改。

a = %w(a b c d e)     # ["a", "b", "c", "d", "e"]
a.replace(%w[x y z])  # ["x", "y", "z"]
a                     # ["x", "y", "z"]

join()

join(separator=$,) → str

将数组各元素通过连接符连接起来，转换成字符串返回。

不给sep时默认以$,作为连接符，如果$,为nil(默认就是nil)，则默认使用空字符进行连接。

嵌套数组会递归连接。

连接符必须是字符串类型。

实际上，join()的过程是：将数组各元素全都使用to_s转换成字符串，然后对连接符使用to_str转换成字符串。

["a","b","c"].join        # "abc"
["a","b","c"].join("-")   # "a-b-c"
["a",[1,2,[:x,:y]], "b" ].join("-")   # "a-1-2-x-y-b"

# 数值不能作为连接符，因为它没有定义to_str
%w(perl shell ruby).join(1) # typeerror

max()和min()

max → obj
max {|a, b| block} → obj
max(n) → array
max(n) {|a, b| block} → array

min → obj
min {|a, b| block} → obj
min(n) → array
min(n) {|a, b| block} → array

无参数、无语句块的形式，表示从数组中返回最大/最小的元素。何为最大/最小，只有数组中所有元素都实现了comparable模块才允许比较，也就是能使用<=>对数组不同元素之间进行比较。

带语句块形式的形式，表示将每个元素传递到语句块之后经过一番处理，然后通过<=>比较得到返回结果。

带参数的形式则表示以数组的方式返回最大/最小的n个元素，也就是返回前几名对象。

ary = %w(albatross dog horse)
ary.max                                   # "horse"
ary.max {|a, b| a.length <=> b.length}    # "albatross"
ary.max {|a, b| b.length <=> a.length}    # "dog"

ary = %w[albatross dog horse]
ary.max(2)                                # ["horse", "dog"]
ary.max(2){|a, b| a.length <=> b.length}  # ["albatross","horse"]

ary = %w(albatross dog horse)
a = ary.max do |a, b|
  x=a.length
  y=b.length
  y <=> x
end

permutation()和combination()

permutation {|p| block} → ary
permutation → enumerator
permutation(n) {|p| block} → ary
permutation(n) → enumerator

combination(n) {|c| block} → ary
combination(n) → enumerator

permutation()对数组的元素进行排列，返回排列后的各数组。

• 当指定参数n时，则对所有n个元素作排列
  
• 当不指定参数n时，则n默认为数组长度，即对所有元素作排列

combination()对数组作n个元素的组合。

注意，排列、组合的顺序不作任何保证。

关于排列和组合的区别：

• 排列：从n个不同的元素中，取r个不重复的元素，按次序排列，称为从n个中取r个的无重复排列
  
• 组合：从n个不同的元素中，取r个不重复的元素，组成一个子集，而不考虑其元素的顺序，称为从n个中取r个的无重组和

看下面的示例即可理解：

# permutation()作排列操作
a = [1, 2, 3]
a.permutation.to_a    # [[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]
a.permutation(1).to_a # [[1],[2],[3]]
a.permutation(2).to_a # [[1,2],[1,3],[2,1],[2,3],[3,1],[3,2]]
a.permutation(3).to_a # [[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]
a.permutation(0).to_a # [[]] # one permutation of length 0
a.permutation(4).to_a # []   # no permutations of length 4

# combination()作组合操作
a = [1, 2, 3, 4]
a.combination(1).to_a  # [[1],[2],[3],[4]]
a.combination(2).to_a  # [[1,2],[1,3],[1,4],[2,3],[2,4],[3,4]]
a.combination(3).to_a  # [[1,2,3],[1,2,4],[1,3,4],[2,3,4]]
a.combination(4).to_a  # [[1,2,3,4]]
a.combination(0).to_a  # [[]] # one combination of length 0
a.combination(5).to_a  # []   # no combinations of length 5

当使用了语句块时，每个排列后的子数组将传递给语句块的变量。

a = [1, 2, 3, 4]
a.combination(3) {|x| p x << "z" }
## 输出：
## [1, 2, 3, "z"]
## [1, 2, 4, "z"]
## [1, 3, 4, "z"]
## [2, 3, 4, "z"]

repeated_combination()和repeated_permutation()

repeated_combination(n) {|c| block} → ary
repeated_combination(n) → enumerator

repeated_permutation(n) {|p| block} → ary
repeated_permutation(n) → enumerator

重复n个数组自身，并对这n个数组进行排列操作、组合操作。看示例即可明白。

# repeated_combination()
a = [1, 2, 3]
a.repeated_combination(1).to_a  # [[1], [2], [3]]
a.repeated_combination(2).to_a  # [[1,1],[1,2],[1,3],[2,2],[2,3],[3,3]]
a.repeated_combination(3).to_a  # [[1,1,1],[1,1,2],[1,1,3],[1,2,2],[1,2,3],
                                #    [1,3,3],[2,2,2],[2,2,3],[2,3,3],[3,3,3]]
a.repeated_combination(4).to_a  # [[1,1,1,1],[1,1,1,2],[1,1,1,3],[1,1,2,2],[1,1,2,3],
                                #    [1,1,3,3],[1,2,2,2],[1,2,2,3],[1,2,3,3],[1,3,3,3],
                                #    [2,2,2,2],[2,2,2,3],[2,2,3,3],[2,3,3,3],[3,3,3,3]]
a.repeated_combination(0).to_a  # [[]] # one combination of length 0

# repeated_permutation()
a = [1, 2]
a.repeated_permutation(1).to_a  # [[1], [2]]
a.repeated_permutation(2).to_a  # [[1,1],[1,2],[2,1],[2,2]]
a.repeated_permutation(3).to_a  # [[1,1,1],[1,1,2],[1,2,1],[1,2,2],
                                #    [2,1,1],[2,1,2],[2,2,1],[2,2,2]]
a.repeated_permutation(0).to_a  # [[]] # one permutation of length 0

product()

product(other_ary, ...) → new_ary
product(other_ary, ...) {|p| block} → ary

将数组和other_ary的各元素进行组合后返回。

如果使用了语句块，则每个组合后的子数组都传递给语句块，并返回数组自身(即a.product() {}时返回a)。

[1,2,3].product([4,5])     # [[1,4],[1,5],[2,4],[2,5],[3,4],[3,5]]
[1,2].product([1,2])       # [[1,1],[1,2],[2,1],[2,2]]
[1,2].product([3,4],[5,6]) # [[1,3,5],[1,3,6],[1,4,5],[1,4,6],
                           #    [2,3,5],[2,3,6],[2,4,5],[2,4,6]]
[1,2].product()            # [[1],[2]]
[1,2].product([])          # []

# 使用语句块形式
a = [1,2,3]
sub_a = a.product([4,5]) {|x| p x}
p sub_a

## 输出：
=begin
[1, 4]
[1, 5]
[2, 4]
[2, 5]
[3, 4]
[3, 5]
[1, 2, 3]
=end

rotate()和rotate!()

rotate(count=1) → new_ary
rotate!(count=1) → ary

转动数组，使得count位置处的元素作为新数组的第一个元素。带感叹号表示原处修改。

a = [ "a", "b", "c", "d" ]
a.rotate         # ["b", "c", "d", "a"]
a                # ["a", "b", "c", "d"]
a.rotate(2)      # ["c", "d", "a", "b"]
a.rotate(-3)     # ["b", "c", "d", "a"]

a = [ "a", "b", "c", "d" ]
a.rotate!        # ["b", "c", "d", "a"]
a                # ["b", "c", "d", "a"]
a.rotate!(2)     # ["d", "a", "b", "c"]
a.rotate!(-3)    # ["a", "b", "c", "d"]

transpos()

transpose → new_ary

如果是多维数组，则返回行列转换后的新数组。如果元素个数不一致，则直接报错。

a = [[1,2], [3,4], [5,6]]
a.transpose   # [[1, 3, 5], [2, 4, 6]]

[[1,2,3],[3,4],[5,6]].transpose # indexerror

simple()

sample → obj
sample(random: rng) → obj
sample(n) → new_ary
sample(n, random: rng) → new_ary

从数组中随机选择一个或n个元素。选择随机元素的方式是使用随机的索引进行选取。如果选择多个随机元素，则选择随机元素的索引位置会保证唯一性，但仍然可能会选中重复元素，因为数组自身可能会包含重复元素。

参数rng表示指定生成索引随机数的生成器。

当为空数组时，第一种形式返回nil，第二种形式返回空数组。

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
a.sample         # 7
a.sample(4)      # [6, 4, 2, 5]

a.sample(random: random.new(1))     # 6
a.sample(4, random: random.new(1))  # [6, 10, 9, 2]

shuffle()和shuffle!()

shuffle → new_ary
shuffle(random: rng) → new_ary

shuffle! → ary
shuffle!(random: rng) → ary

打乱数组元素并返回。感叹号后缀表示原处修改。

rng参数指定生成随机数的生尘器。

# shuffle()
a = [ 1, 2, 3 ]           # [1, 2, 3]
a.shuffle                 # [2, 3, 1]
a                         # [1, 2, 3]

a.shuffle(random: random.new(1))  # [1, 3, 2]

# shuffle!()
a = [ 1, 2, 3 ]           # [1, 2, 3]
a.shuffle!                # [2, 3, 1]
a                         # [2, 3, 1]

a.shuffle!(random: random.new(1))  # [1, 3, 2]

sum()

sum(init=0) → number
sum(init=0) {|e| expr } → number

返回各元素加法操作之和。例如[e1, e2, e3].sum返回init + e1 + e2 + e3。

如果使用了语句块，则在相加之前，先对各元素执行语句块。

如果数组为空，则返回init参数值。

[].sum                             # 0
[].sum(0.0)                        # 0.0
[1, 2, 3].sum                      # 6
[3, 5.5].sum                       # 8.5
[2.5, 3.0].sum(0.0) {|e| e * e }   # 15.25
[object.new].sum                   # typeerror

不仅限于可以执行数值相加操作，只要通过init参数显式指明初始值类型即可：

["a", "b", "c"].sum("")            # "abc"
[[1], [[2]], [3]].sum([])          # [1, [2], 3]

但是，join()和flatten()都比上述方式运行的更快。

["a", "b", "c"].join               # "abc"
[[1], [[2]], [3]].flatten(1)       # [1, [2], 3]

reverse()和reverse!()

reverse → new_ary
reverse! → ary

将数组元素反转。带感叹号表示原处反转。

# reverse()
["a","b","c"].reverse   # ["c","b", a"]
[1].reverse             # [1]

# reverse!()
a = ["a","b","c"]
a.reverse!       # ["c","b","a"]
a                # ["c","b","a"]

reverse_each()

reverse_each {|item| block} → ary
reverse_each → enumerator

类似于each()，但反向迭代，即从数组尾部开始迭代。

a = [ "a", "b", "c" ]
a.reverse_each {|x| print x," "} # 输出c b a

sort()和sort!()

sort → new_ary
sort {|a, b| block} → new_ary

sort! → ary
sort! {|a, b| block} → ary

对数组元素进行排序，然后返回。带感叹号后缀表示原处修改。

当没有使用语句块时，排序依据是对各元素使用<=>进行比较。

当使用了语句块时，将根据语句块中指定的依据进行排序。

当两元素比较是等值的，那么将无法保证谁在前、谁在后。

# sort()
ary = [ "d", "a", "e", "c", "b" ]
ary.sort                     # ["a","b","c","d","e"]
ary.sort {|a, b| a <=> b}    # ["a","b","c","d","e"]
ary.sort {|a, b| b <=> a}    # ["e","d","c","b","a"]

# sort!()
ary = [ "d", "a", "e", "c", "b" ]
ary.sort!                     # ["a","b","c","d","e"]
ary.sort! {|a, b| a <=> b}    # ["a","b","c","d","e"]
ary.sort! {|a, b| b <=> a}    # ["e","d","c","b","a"]

sort_by()和sort_by!()

sort_by()取自mix-in的enumerable。sort_by!()是array自身所实现的。

sort_by { |obj| block } → array
sort_by → an_enumerator

sort_by! {|obj| block} → ary
sort_by! → enumerator

按照语句块中的规则进行排序。默认升序排序。

a = %w(perl shell php python java ruby)

a.sort_by {|a| a.length}
   #=> %w[php java ruby perl shell python]
(a.sort_by {|a| a[-1]}).reverse
   #=> %w[ruby php python perl shell java]

第一个排序语句是按照各元素的长度进行升序排序。

第二个排序语句是按照各元素最后一个字符进行升序排序，然后反转排序结果。

bsearch()和bserach_index()

bsearch {|x| block } → elem
bsearch_index {|x| block } → int or nil

两者工作机制完全一致，均用于二分法查找元素，唯一不同的在于返回结果。前者返回容器元素，后者返回对应索引。

二分法算法查找过程略。但对于这里的两个方法，很有必要解释一番。仅以bsearch()方法用法为例。

首先要求数组是已排序过的，或者说对于语句块来说是单调的。

bsearch()一般有两种用法：查找单个最小元素(find-minimum)、查找范围内元素(find-any)。

find-minimum(即查找单个元素时)，要求语句块返回true/false。当返回true，则向左继续，当返回false，则向右继续。直到没有元素，才返回最后一个true元素，或一直都没有true则返回nil。

find-any(即查找范围元素时)，要求语句块返回负数、正数、0。当返回正数时，向右继续，当返回负数时，向左继续，返回0则停止。

find-minimum示例1：不等值判断

a = [-1, 1, 2, 4, 5]

p a.bsearch {|x| x > 2}  # 4

此语句中，语句块首先从数组中取中间的元素(如果是偶数，比如6个元素，则取第4个元素)，此处所取元素值为2。

将其进行x>2的判断，返回false，于是向右继续得到子数组[4, 5]。再从中取得中间元素5，5大于2返回true。于是向左继续，取得元素4，4大于2返回true。没法继续向左，所以返回最后一次为true的元素，即4。

再自行考虑与小于2(如0)、大于2(如3)的值比较时，整个过程是如何的？

find-minimum示例2：等值判断

arr_in = [-1, 1, 2, 4, 5]

p arr_in.bsearch { |x| x == -1 }  # nil
p arr_in.bsearch { |x| x == 1 }   # nil
p arr_in.bsearch { |x| x == 2 }   # 2
p arr_in.bsearch { |x| x == 4 }   # nil
p arr_in.bsearch { |x| x == 5 }   # 5

为什么和数组中的元素比较，有些能返回值，有些却返回nil？

对于x == -1和x == 1和x == 4的比较。首先取中间元素2，比较结果为false，于是向右得到子数组[4, 5]，从中取中间元素5，结果为false，继续往右，但是没有元素可以往右了，而且之前一直没有true的结果，所以返回nil。

同理对于x == 2的比较。首先取中间元素2，比较结果为true，于是向左得到子数组[-1，1]，取中间元素1，比较结果为false，于是向右，但没有元素了，于是返回最后一次的true，即元素2。

对于x == 5的比较，首先取中间元素2，比较结果为false，于是向右得到子数组[4, 5]，从中取中间元素5，结果为true，继续往左，得到子数组[4]，于是中间元素4与之比较为false，继续向右，但向右已没有元素，于是返回最后一次为true的元素，即5。

find-any示例3：返回正、负、0的表达式

a = [-1, 1, 2, 4, 5]

a.bsearch {|x| -1 - x}  # -1
a.bsearch {|x| 1 - x}   # 1
a.bsearch {|x| 2 - x}   # 2
a.bsearch {|x| 4 - x}   # 4
a.bsearch {|x| 5 - x}   # 5

a.bsearch {|x| 3 - x}   # nil

对于-1 - x和1 - x，首先取中间元素2，返回结果负数，于是向左继续，得到子数组[-1, 1]，取中间元素1，对于1 - x返回0，于是立即停止并返回，对于-1 - x返回-2继续向左得到[-1]，取中间元素相减后返回0，于是立即停止并返回-1。

对于2-x，首先取中间元素2，返回结果0，立即停止并返回2。

对于4-x和5-x，首先取中间元素2，返回结果为正数，所以向右继续取得子数组[4, 5]，取中间元素5，对于5-x立即停止并返回，对于4-x得到负数于是向左取得子数组[4]，最后返回0并停止。

而对于3 - x，则首先返回1为正数，向右取子数组[4, 5]，再次返回负数，于是向左取得[4]，仍然为负数，但已无元素可继续向左，于是返回nil。

find-any示例4：<=>符号的比较

当在bsearch()中使用<=>符号时，必须将待比较值放在左边，因为<=>的操作符两边元素的顺序很重要。

a = [-1, 1, 2, 4, 5]

# 待比较值放左边，参数放右边
a.bsearch {|x| -1 <=> x}  # -1
a.bsearch {|x| 1 <=> x}   # 1
a.bsearch {|x| 2 <=> x}   # 2
a.bsearch {|x| 4 <=> x}   # 4
a.bsearch {|x| 5 <=> x}   # 5

a.bsearch {|x| 3 <=> x}   # nil

# 待比较值放右边，参数放左边
a.bsearch {|x| x <=> -1}   # nil
a.bsearch {|x| x <=> 1}   # nil
a.bsearch {|x| x <=> 2}   # 2
a.bsearch {|x| x <=> 4}   # nil
a.bsearch {|x| x <=> 5}   # nil

首先分析待比较值放左边，参数放右边的情况。

对于-1 <=> x和1 <=> x，首先取中间元素2，比较的返回结果为-1，于是向左继续取得子数组[-1, 1]，继续取中间元素1，对于1 <=> x所比较的返回结果0，于是立即停止并返回元素1。对于-1 <=> x比较的返回结果-1，于是向左继续取自数组[-1]，最终比较的返回结果为0，返回-1元素。

对于2 <=> x，第一次取中间元素2就得到0，立即停止并返回。

对于4 <=> x和5 <=> x，首先取中间元素2，比较的返回结果为1，于是向右继续取得子数组[4, 5]，继续取中间元素5，对于5 <=> x所比较的返回结果0，于是立即停止并返回元素51。对于4 <=> x比较的返回结果-1，于是向左继续取自数组[4]，最终比较的返回结果为0，返回4元素。

对于3 <=> x，自行分析。

再分析待比较值放右边，参数放右边的情况。

对于x <=> -1和x <=> 1，首先取中间元素2，比较的返回结果为1，于是向右继续取得子数组[4, 5]，到这已经不用再向后分析了，因为它们都大于待比价的值，使得一直向右取子数组，最终导致返回nil。

对于x <=> 2，第一次取中间元素2就得到0，立即停止并返回。

对于x <=> 4和x <=> 5，首先取中间元素2，比较的返回结果为-1，于是向右继续取得子数组[-1, 1]，到这已经不用再向后分析了，因为它们都小于于待比价的值，使得一直向左取子数组，最终导致返回nil。