プログラミング言語論 寄り道

配列（と同じように文字列にアクセスする方法）について

（本ページの準備として）

• 文字列（String）は、配列（Array）とは別のクラスだが、
  
• 配列に対してその要素にアクセスする時と同じように、
• 文字列の要素（である、それぞれの文字）にアクセスすることができ、
• ブラケット[]の中に添字を書くことで実現できる。
• なお、添字は０番から始まる。

reverse メソッド的な動作を細かく書くと

大別すると図のような（Ⅰ～Ⅲの）３つの考え方で実現することができる。

Ⅰ もとの場所で、交換

• 元の文字列（のメモリ領域上）で、対象な位置にある（先端、後端からの距離が同じ） 文字同士を入換える。
  

  補足）

  • メモリを節約できる方法であるがメモリが豊富になった昨今は流行らない方法
  • ２つの値を入換えるときの手順が右上図のように若干複雑 （この項に限ってはあとで撤回しますが）
    という理由から、ここではあまり大きくは扱いません。

  # Ⅰのプログラム例
  n=s.length ; (0...n/2).each do |i| s[i],s[n-1-i]=s[n-1-i],s[i] end ; s

  

Ⅱ 新しい場所に向けて、交換

• 元の文字列（s とする）とは別に、結果の文字列（r とする）を別途用意しておいて、
  s から r （の対象関係の位置）に、順次文字を転送する。
  

  # Ⅱのプログラム例
  n=s.length  ;  r=" "*n  ;  for i in 0...n do r[i]=s[n-i-1]  end  ;  r

• 結果の文字列となるスペースは、で確保する

Ⅲ 回れ右（の列を押し込んで行く）

• s から（先頭から順に）一文字ずつ抜き出し、r の先頭側に順次押し込んで行く。

  （以下のコードは、今の段階では理解困難でも構わない。 ゆっくり動作を追いかけてみて下さい）

  # Ⅲのプログラム例
  r="" ; s.each_char do |c| r[0,0]=c end ; r

  

プログラム例についての解説

• 上のプログラムはそれぞれ’;’を使って一行に圧縮して書いたものだが、 わかりやすく改行と字下げを行った版は別ファイルに用意してある（Ⅰ、 Ⅱ）ので参照されたい。

• ループ変数（i がよく使われる）をある数値範囲に渡って変化させながらの繰り返し はよく使われる技法なので、そのための構文が各言語で用意されている（右図）。

• Rubyでは幾つかの書き方が可能だが、まず ここでは for i in 範囲 do ～ end （右図下にある） について以下に解説しておく。

• 上の＜範囲＞とあるところに入るものとして、

  • 1 .. 10 とか 1 ... 10 のような両端指定

    • ピリオド２つ（これも演算子）でつないだものは、１以上１０以下の範囲、

    • １以上１０未満の範囲(下図）を表すときは、ピリオド３つ（同上）でつないで範囲を表現できる

      （下図右のように n-1を使っても意味は同じ）。

    詳しくは範囲式を参照）
    
  • [1,2,3,4,5] のように（ブラケット [] で囲んで） 列挙したもの
    （この構文のマニュアルの先頭にある例がそう。配列式と呼ぶ）。
  • その他いろいろ（Enumerableモジュールを継承したクラスのオブジェクトなら何でも）
    
  • なお、for を使った記法は、（上記の様々なオブジェクトに関して）eachメソッド を使った繰り返しと、動作としては同じ（内部でeachに変換されて実行される）。

• String#each_char （Ⅱの例）は、

  • ブロックを後置して呼び出すメソッドで、
  • 文字列の各文字についてブロック内の処理を繰り返し適用する
  • （for を使わずに、ブロック付きメソッドで 繰り返しを行うためのものが
    StringやArrayやEnumerableに多数あり、each がその代表格）。
  • String#chars(Arrayを作る)や、s.split(//)（同じくArrayを作る）でも、 同じようにループが実現できる。

• s[0,0]=… という書き方で、文字列の先頭に文字（や文字列）を挿入できる。

  • 詳しくは、 String#[]= をチェックされたい。
    
  • （なお、Arrayにも同様のメソッドがある）
  • String#insert も同じ機能。

• このように同じ機能を持つ複数の機能があるため、プログラムの書き方には様々なバリエーションがある（たとえば以下のコードはプログラム例１と同じ動作）。

  # Ⅲのプログラム例２
  r="" ; for c in s.chars do r.insert(0,c) end ; r

• 実は上のプログラム例Ⅰでは２つ値の入換えを１つの = 記号を使って実現している。

  • 詳しくは （従来の入換方法（前述）を不要にする最近の言語のやり方である、） 多重代入をチェック。