如何在Ruby中使用数组

介绍

一个数组是表示值列表的数据结构，称为元素。数组允许您在单个变量中存储多个值。在Ruby中，数组可以包含任何数据类型，包括数字、字符串和其他Ruby对象。这可以使您的代码更简洁、有组织，并更易读和易于维护。所有数组都是具有自己可以调用的方法的对象，为使用数据集提供了一种标准化的方式。

在本教程中，您将创建数组，访问它们包含的值，在数组中添加、修改和删除元素，并遍历数组中的元素以解决更复杂的问题。

创建数组

您将首先详细了解如何创建数组。例如，这里是各种鲨鱼物种的列表。如果没有数组，您可能会将它们存储在单独的变量中：

shark1 = "Hammerhead"
shark2 = "Great White"
shark3 = "Tiger"

这种方法冗长，很快就变得难以维护，因为它不够灵活。添加另一个鲨鱼意味着您必须添加并跟踪另一个变量。

如果使用数组，您可以简化这些数据。要在Ruby程序中创建数组，请使用方括号：（[]），并用逗号分隔要存储的值：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger"]

而不是创建三个单独的变量，现在您有一个包含所有三只鲨鱼的变量。在这个例子中，您使用方括号[]来创建一个数组，并用逗号分隔每个条目。如果您需要添加另一只鲨鱼，您将向数组中添加另一只鲨鱼，而不是创建和管理一个新变量。

您可以使用print语句打印整个数组，这将显示数组的内容：

print sharks

Output
["Hammerhead", "Great White", "Tiger"]

如果您想创建一个数组，其中每个条目都是一个单词，您可以使用%w{}语法，它创建一个单词数组：

days = %w{Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday}

这相当于使用方括号创建数组：

days =  ["Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]

但是，请注意%w{}方法可以让您省略引号和逗号。

数组通常用于将类似数据类型的列表分组在一起，但在Ruby中，数组可以包含任何值或值的混合。这包括其他数组。以下是一个包含字符串、nil值、整数和字符串数组的示例：

record = [
    "Sammy",
    null,
    7,
    [
        "another",
        "array",
    ]
]

现在您将学习如何访问存储在数组中的数据。

访问数组中的项目

为了访问特定项或数组的元素，您需要引用其索引或在数组中的位置。在Ruby中，索引从零开始。要检索sharks数组的第一个元素，您需要将元素的索引附加到变量上，使用方括号：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger"]

sharks数组有三个元素。以下是sharks数组中每个元素的索引的详细说明。

数组中的第一个元素是Hammerhead，其索引为0。最后一个元素是Tiger，其索引为2。索引从0开始计数，这与从1开始计数的直觉相悖，因此在变得自然之前，请记住这一点。

您可以使用length方法查找数组中的元素数量：

sharks.length

Output
3

尽管sharks的索引从0到2，但length属性返回数组中元素的数量，即3。它根本不关心索引。

如果您想找出数组中特定元素的索引编号，例如Tiger，请使用index()方法：

print sharks.index("Tiger")

Output
2

这将返回包含该文本的第一个元素的索引。如果找不到索引号，例如对于不存在的值，控制台将返回nil:

print sharks.index("Whale")

Output
nil

要在Ruby中获取数组的最后一个元素，可以使用索引-1:

print sharks[-1]

Output
"Tiger"

Ruby还提供了first和last方法，可以在不使用索引的情况下获取第一个和最后一个元素：

puts sharks.first
puts sharks.last

Output
"Hammerhead"
"Tiger"

尝试访问不存在的索引将返回nil:

sharks[10]

Output
nil

数组可以包含其他数组，这称为嵌套数组。这是在程序中建模二维数据集的一种方式。这是一个嵌套数组的例子：

nested_array = [
    [
        "salmon",
        "halibut",
    ],
    [
        "coral",
        "reef",
    ]
]

为了访问嵌套数组中的元素，您需要添加另一个索引号以对应内部数组。例如，要从这个嵌套数组中检索值coral，您将使用以下语句：

print nested_array[1][0];

Output
coral

在这个例子中，您访问了变量nested_array的位置1处的数组，返回了数组["coral", "reef"]。然后，您访问了该数组在位置0处的元素，即"coral"。

现在您将学习如何向数组中添加元素。

向数组中添加元素

你的sharks数组中有三个元素，它们的索引从0到2:

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger"]

有几种方法可以添加新元素。您可以为下一个索引分配一个值，这种情况下将是 3：

sharks[3] = "Whale";

print sharks

Output
["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale"]

但这种方法容易出错。如果您添加一个元素并意外跳过一个索引，它将在数组中创建一个 nil 元素。

sharks[5] = "Sand";

print sharks;

Output
["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale", nil, "Sand"]

尝试访问额外的数组元素将返回其值，这将是 nil：

sharks[4]

Output
nil

通过使用 push 方法添加元素到数组末尾可以避免错误：

sharks.push("Thresher")
print sharks

Output
["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale", nil, "Whale", "Thresher"]

您还可以使用 << 语法而不是 push 方法将元素添加到数组末尾：

sharks << "Bullhead"

Output
["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale", nil, "Whale", "Thresher", "Bullhead"]

要将元素添加到数组的开头，请使用 unshift() 方法：

sharks.unshift("Angel")
print sharks

Output
["Angel", "Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale", nil, "Whale", "Thresher", "Bullhead"]

现在您知道如何添加元素，接下来看看如何删除它们。

从数组中删除元素

要从数组中删除特定元素，请使用 delete 或 delete_at 方法。在 sharks 数组中，您之前创建了一个 nil 数组元素。现在，您将摆脱它：

首先，找到它在数组中的位置。您可以使用 index 方法来实现：

print sharks.index(nil)

Output
4

然后使用 delete_at 删除索引为 4 的元素并打印数组：

sharks.delete_at(4)
print sharks

Output
["Angel", "Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale", "Thresher", "Bullhead"]

delete 方法从数组中删除与传入值匹配的元素。使用它来移除数组中的 Whale：

sharks.delete("Whale")
print sharks;

Output
["Angel", "Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Thresher", "Bullhead"]

delete 方法将移除传入值的所有出现，因此如果数组中有重复元素，它们都将被移除。

pop 方法将删除数组中的最后一个元素：

sharks.pop
print sharks;

Output
["Angel", "Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Thresher"]

Bullhead 作为数组的最后一个元素被移除。为了删除数组的第一个元素，请使用 shift 方法：

sharks.shift
print sharks

Output
["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Thresher"]

这次，Angel 从数组开头被移除。

通过使用 pop 和 shift，您可以从数组的开头和结尾移除元素。在可能的情况下，推荐使用 pop，因为数组中的其余项目保留其原始索引编号。

delete_at、pop 和 shift 方法都会更改原始数组并返回已删除的元素：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale"]
deleted_at_element = sharks.delete_at(1)
popped_element = sharks.pop

puts "Deleted_at element: #{deleted_at_element}"
puts "Popped element: #{popped_element}"

puts "Remaining array: #{sharks}"

Output
Deleted_at element: Great White
Popped element: Whale
Remaining array: ["Hammerhead", "Tiger"]

现在您已经了解了从数组中删除元素的几种方法。接下来，您将学习如何修改已有的元素。

修改数组中的现有元素

要更新数组中的元素，请使用赋值运算符为元素的索引分配新值，就像处理常规变量一样。

给定一个新的鲨鱼数组，其中"Hammerhead"位于索引0，你将用"Angel"替换"Hammerhead"：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale"]
sharks[0] = "Angel"
print sharks;

Output
["Angel", "Great White", "Tiger", "Whale"]

为了确保你更新了正确的元素，你可以先使用index方法定位元素，就像你删除元素时所做的那样。

现在你将学习如何处理数组中的所有元素。

遍历数组

Ruby 提供了许多遍历数组的方法，你使用的每种方法取决于你想要执行的工作类型。接下来，你将探索如何遍历数组并显示每个元素。

Ruby 提供了for..in语法：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale"]
for shark in sharks do
  puts shark
end

对于sharks数组中的每个元素，Ruby 将该元素赋值给局部变量shark。然后你可以使用puts打印元素的值。

不过你不会经常看到for..in。Ruby 数组是对象，并提供了each方法来处理元素。each方法的工作方式类似于for..in，但语法不同：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale"]
sharks.each do |shark|
  puts shark
end

each方法使用了在Ruby编程中经常见到的语法。它以一个Ruby块作为参数。一个块是一些稍后将在方法上下文中执行的代码。在这种情况下，代码是puts shark。用竖线字符（|）括起来的shark关键字是表示块将访问的数组元素的局部变量。Ruby将元素分配给这个变量，并执行块中的代码。each方法对数组中的每个元素重复这个过程：

Output
Hammerhead
Great White
Tiger
Whale

当块只有一行时，你经常会看到Ruby开发人员用花括号替换do和end关键字，并将整个语句压缩成一行：

...
sharks.each {|shark| puts shark }

这产生了相同的结果，但使用了更少的代码行。

each_with_index方法的工作方式类似，但它还可以让你访问数组元素的索引。这个程序使用each_with_index打印出每个元素的索引和值：

sharks = ["Hammerhead", "Great White", "Tiger", "Whale"]
sharks.each_with_index do |shark, index|
  puts "The index is #{index}"
  puts "The value is #{shark}"
end

对于数组中的每个元素，Ruby将元素分配给变量shark，并将当前索引分配给index变量。然后你可以在块中引用这两个变量。

Output
The index is 0
The value is Hammerhead
The index is 1
The value is Great White
The index is 2
The value is Tiger
The index is 3
The value is Whale

你会经常在自己的程序中遍历数组中的元素，比如当你需要在网站上显示数据库中的项目时，或者当你从文件中读取行并处理它们的内容时。

结论

数组是 Ruby 编程中非常灵活和基础的部分。在本教程中，您创建了数组并访问了各个元素。您还向数组中添加、移除和修改了元素。最后，您探索了两种迭代数组并显示其内容的方法，这是显示数据的常见方法之一。

通过阅读教程理解 Ruby 中的数据类型来了解 Ruby 中的其他数据类型。