学习红宝石。需要返回一个长度为n的数组，其中给定数字x，然后是前一个数字的平方

Question

这就是问题

完成返回一个长度为 n 的数组的函数，从给定的数字 x 和前一个数字的平方开始。如果 n 为负数或零，则返回空数组/列表。

Examples
2, 5  -->  [2, 4, 16, 256, 65536]
3, 3  -->  [3, 9, 81]

对于我一直在学习的东西来说似乎很简单。

我已经完成了大部分代码，因为它完成了示例：

def squares(x, n)
array = [x]

i = 1
  while i < n
  array << x *= x

    i += 1

  end

  return array
end

PASS Test.assert_equals(squares(2,5),[2,4,16,256,65536]);  
PASS Test.assert_equals(squares(3,3),[3,9,81]);  
PASS Test.assert_equals(squares(5,3),[5,25,625]);  
PASS Test.assert_equals(squares(10,4),[10,100,10000,100000000]);

我遇到的麻烦是，该问题还要求 n 为正整数，如果不是，则返回一个空数组：

如果n为负数或零，则返回空数组/列表。

我很难弄清楚如何正确地解决这个问题。我尝试了几种不同的方法，但没有成功。这是我的一次尝试的例子，我认为我走在正确的轨道上：

def squares(x, n)
array = [x]
arr = []

i = 1
  if n < 0
    return arr
  elsif i < n
    array << x *= x
  end

    i += 1
 end
end

Answer 1

一种方法是创建一个枚举器，然后获取所需数量的元素：

def squares(x, m)
  Enumerator.produce(x) { |n| n*n }.take(m)
end

squares(2, 5)
  #=> [2, 4, 16, 256, 65536]
squares(3, 5)
  #=> [3, 9, 81, 6561, 43046721]

请参阅 枚举器::产生。

Answer 2

只需在方法顶部添加以下行即可解决此问题：

return [] if n <= 0

尽管还有许多其他方法可以做到这一点。例如：

def squares(x, n)
  a = x
  (1..n).map { |e| a.tap { a *= a } }
end

这依赖于以下事实：如果 n <= m，m..n 形式的 Ruby 范围不会产生任何元素。

Answer 3

首先我想说这个问题很愚蠢。不是你的问题，我说的是问题陈述：

完成返回长度为 n 的数组的函数，从给定数字 x 和前一个数字的平方开始。如果 n 为负数或零，则返回空数组/列表。

它有几个问题。

1. 它要求您返回一个 Array。在编程中，您应该始终努力使返回值尽可能通用，以便您的子例程可以在尽可能多的不同上下文中重用。如果您的子例程返回一个Array并且n非常大，那么Array将使用大量内存。但是，例如，如果有人只想迭代所有这些值，则不需要 Array。返回通常所说的流或者Ruby所说的枚举器。如果客户端确实需要 Array，则可以轻松地将 Enumerator 转换为 Array。
2. 这同样适用于返回预定数量的元素 n 的要求。返回无限数量的元素并让客户端选择他们需要的数量会更有意义。例如，如果他们不知道元素的数量怎么办？如果他们想要将这些数字相加直到达到某个阈值怎么办？根据问题陈述的要求，他们必须猜测需要多少个数字才能达到该阈值，而如果你给他们一个无限流，他们可以迭代该流，直到找到答案。
3. 这是我最讨厌的事情之一：问题陈述谈到了函数，但 Ruby 没有函数。它有方法。这是两件不同的事情。
4. 它还将数组和列表视为同一事物。他们不是。
5. [我将把这个放在括号中，因为无论哪种方式都可以争论。我认为 raise 更有意义 一个 Exception，更准确地说是一个 <一个href="https://ruby-doc.org/core/ArgumentError.html" rel="nofollow noreferrer">ArgumentError 表示负 n返回空结果。空结果对于 n == 0 有意义，但对于负 n 则不一定。]

因此，简而言之，问题陈述的措辞方式会导致糟糕的 Ruby 术语（函数、列表）和糟糕的编程实践（返回值太具体，没有正确地发出错误信号）。

无论如何，回到你的问题。

我遇到的麻烦是，该问题还要求 n 为正整数，如果不是，则返回一个空数组：

<块引用>

如果n为负数或零，则返回空数组/列表。

正如其他一些答案中提到的，您几乎可以直接将该语句翻译为 Ruby 代码：

# "If n is negative":
if n.negative?

# " …or zero":
if n.negative? || n.zero?

# "… return an empty array":
if n.negative? || n.zero? then return [] end

现在我们可以稍微优化一下。首先，如果您的条件表达式没有 else 分支，并且 then 分支中只有一个表达式，则可以使用所谓的修饰符 形式：

return [] if n.negative? || n.zero?

其次，“负数或零”只是“非正数”的另一种表达方式，这使我们能够简化条件：

return [] if !n.positive?

我们可以通过使用 条件表达式的倒置形式来使其更具可读性除非：

return [] unless n.positive?

这满足问题陈述中的要求，但是，正如我提到的，我个人认为传递负长度应该是一个错误，所以我可能宁愿写这样的东西：

raise ArgumentError, "length must not be negative but you passed `#{n}`" if n.negative?
return [] if n.zero?

不过，正如我上面提到的，问题陈述的方式迫使你写该代码不是您在现实世界中实际编写的代码。在现实世界中，您会将问题分解为各种正交组件，并确保每个组件都可以单独使用。

原因是“特定长度的正方形序列”是一个非常具体的问题，这使得其他人不太可能遇到完全相同的问题，因此不太可能您的代码可以重复使用。

我会将此问题至少分解为以下子问题：

1. 给定一个子例程来生成一个无限流来生成下一个元素。
2. 从无限流中获取指定数量的元素。
3. 一个数字的平方。

如果您已经解决了这三个子问题，则可以使用以下解决方案来解决特定问题：(1) 生成 (3) 个正方形的无限流，以及 (2) 仅采用前 n 个元素。

这种方法有什么优点？我看到两个主要问题：

• 您已将问题分解为更简单的子问题：这三个子问题中的每一个都比原始问题更简单。因此，这三个问题每一个问题都比原来的问题更容易解决。一旦解决了这三个子问题，原来的问题也就变得很容易解决，因为你只需要把这三个子问题连接在一起即可。
• 您已经构建了一个包含三个通用解决方案的库，这些解决方案在解决原始问题之外非常有用。您也可以使用它们来解决其他问题。

事实上，我已经向您隐藏了最重要的好处：还记得我多次说过，让问题变得更普遍有助于使解决方案更可重用，从而使解决方案在更多情况下变得有用吗？好吧，事实证明，#1 和 #2 非常通用，并且在很多上下文中都很有用，以至于它们已经是为我们写的！！ #1 和 #2 的解决方案是 Ruby 核心库的一部分，因此我们甚至不需要自己编写它们。

您可以使用方法 生成无限的 Enumerator Enumerator::product，这是 展开又名变形。您可以从 Enumerable 使用 Enumerable#take 。所以，我们剩下要解决的就是如何对一个数进行平方，这很简单。

您还会注意到，当您传递 0 作为元素数量并 raise 时，Enumerable#take 返回一个空的 Array > 当您传递负数时，会出现 ArgumentError，因此通过分解我们的问题并将子问题 #2 的解决方案委托给 Enumerable#take，我们也会得到该错误，并且我们想要的边缘情况行为免费。。

您已经可以在 Cary Swoveland 的回答中看到生成的代码是什么样子，所以我在这里不再重复。相反，我想展示我一开始的意思，当时我说返回无限的正方形流会更有用，因为客户可以应用自己的标准来确定要采用的元素数量。记住我提出的问题：

如果他们想要将这些数字相加直到达到某个阈值怎么办？根据问题陈述的要求，他们必须猜测需要多少数字才能达到该阈值，而如果你给他们一个无限流，他们可以迭代该流，直到找到答案。

如果我们这样编写我们的方法：

def infinite_stream_of_squares_starting_with(initial_value)
  Enumerator.produce(initial_value) { _1 * _1 }
end

那么客户端所要做的就是将 Enumerable#take （这允许它们获取特定数量的元素）替换为 Enumerable#take_while （允许它们在特定条件下获取元素是 ：

def squares_until_sum_reaches_threshold(initial_value, threshold)
  sum = 0
  infinite_stream_of_squares_starting_with(initial_value).
    take_while { (sum += _1) < threshold }
end

因此，总而言之，将问题分解为子问题并概括这些子问题总是一个好主意，因为分解问题使问题变得更简单，而概括则使其更有可能在以下方面有用 其他情况，并且更有可能已经被其他人解决了。特别是，您应该始终将 I/O 与计算分开，并尝试将生成数据、转换数据、过滤数据和减少数据彼此分开。