我有一个值“狗”和一个数组[“猫”、“狗”、“鸟”]。

如何在不循环的情况下检查数组中是否存在它?是否有一种简单的方法来检查该值是否存在?


您正在查找包含项?:

>> ['Cat', 'Dog', 'Bird'].include? 'Dog'
=> true

使用Enumerable#include:

a = %w/Cat Dog Bird/

a.include? 'Dog'

或者,如果完成了大量测试,1您可以摆脱循环(甚至包括?has),并通过以下方式从O(n)变为O(1):

h = Hash[[a, a].transpose]
h['Dog']

1.我希望这是显而易见的,但为了避免反对意见:是的,对于几个查找,Hash[]和转置操作占据了配置文件的主导地位,并且每个操作本身都是O(n)。


Try

['Cat', 'Dog', 'Bird'].include?('Dog')

有一个入口?正如@campeterson所指出的,ActiveSupport(Rails的一部分)中的方法。因此,在Rails中,或者如果您需要“active_support”,您可以编写:

'Unicorn'.in?(['Cat', 'Dog', 'Bird']) # => false

OTOH,没有in运算符或#in?尽管Ruby内核的顶级成员Yusuke Endoh之前就提出过这种方法,但这种方法在Ruby本身也是如此。

正如其他人所指出的,相反的方法包括?存在,对于所有枚举,包括Array、Hash、Set、Range:

['Cat', 'Dog', 'Bird'].include?('Unicorn') # => false

请注意,如果数组中有许多值,则将逐个检查这些值(即O(n)),而查找哈希值的时间将是恒定的(例如O(1))。例如,如果数组是常量,最好使用Set。例如:

require 'set'
ALLOWED_METHODS = Set[:to_s, :to_i, :upcase, :downcase
                       # etc
                     ]

def foo(what)
  raise "Not allowed" unless ALLOWED_METHODS.include?(what.to_sym)
  bar.send(what)
end

快速测试显示,呼叫包括?在10个元素上调用Set比在等效数组上调用Set快3.5倍(如果找不到元素)。

最后一点:使用include时要小心?在Range上,有一些微妙之处,所以请参考文档并与封面进行比较?。。。


如果你想检查一个街区,你可以试试吗?还是全部?。

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

有关详细信息,请参见Enumerable。

我的灵感来自于“评估数组中是否有任何项目”


还有另一种方法。

假设数组是[:edit,:update,:create,:show],那么可能就是七宗致命/宁静的罪。

还有一个想法,就是从某个字符串中提取一个有效的动作:

"my brother would like me to update his profile"

然后:

[ :edit, :update, :create, :show ].select{|v| v if "my brother would like me to update his profile".downcase =~ /[,|.| |]#{v.to_s}[,|.| |]/}

有几个答案建议阵列#包括?,但有一个重要的警告:查看源代码,甚至是Array#include?确实执行循环:

rb_ary_includes(VALUE ary, VALUE item)
{
    long i;

    for (i=0; i<RARRAY_LEN(ary); i++) {
        if (rb_equal(RARRAY_AREF(ary, i), item)) {
            return Qtrue;
        }
    }
    return Qfalse;
}

在不循环的情况下测试单词存在的方法是为数组构造一个trie。有很多trie实现(谷歌“ruby trie”)。我将在本例中使用随机trie:

a = %w/cat dog bird/

require 'rambling-trie' # if necessary, gem install rambling-trie
trie = Rambling::Trie.create { |trie| a.each do |e| trie << e end }

现在,我们已经准备好测试数组中各种单词的存在,而无需在O(log n)时间内对其进行循环,语法简单性与array#include?,使用子线Trie#include?:

trie.include? 'bird' #=> true
trie.include? 'duck' #=> false

值得一提的是,Ruby文档是解决此类问题的绝佳资源。

我还要注意您正在搜索的数组的长度。包括?方法将运行一个复杂度为O(n)的线性搜索,这可能会变得非常难看,这取决于数组的大小。

如果您使用的是一个大的(排序的)数组,我会考虑编写一个二进制搜索算法,它应该不会太难,而且最坏的情况是O(logn)。

或者如果您使用的是Ruby 2.0,您可以利用bsarch。


这是另一种方法:使用Array#索引方法。

它返回数组中元素第一次出现的索引。

例如:

a = ['cat','dog','horse']
if a.index('dog')
    puts "dog exists in the array"
end

index()也可以采用一个块:

例如:

a = ['cat','dog','horse']
puts a.index {|x| x.match /o/}

这将返回数组中包含字母“o”的第一个单词的索引。


如果我们不想使用include?这也适用于:

['cat','dog','horse'].select{ |x| x == 'dog' }.any?

您可以尝试:

示例:如果阵列中存在猫和狗:

(['Cat','Dog','Bird'] & ['Cat','Dog'] ).size == 2   #or replace 2 with ['Cat','Dog].size

而不是:

['Cat','Dog','Bird'].member?('Cat') and ['Cat','Dog','Bird'].include?('Dog')

注:成员?包括?都是一样的。

这可以在一条线上完成工作!


这不仅会告诉你它存在,还会告诉你它出现的次数:

 a = ['Cat', 'Dog', 'Bird']
 a.count("Dog")
 #=> 1

如果你不想使用include?您可以首先将元素包装在数组中,然后检查包装的元素是否等于数组和包装的元素的交集。这将返回一个基于相等的布尔值。

def in_array?(array, item)
    item = [item] unless item.is_a?(Array)
    item == array & item
end

如果不想循环,则无法使用数组进行循环。您应该改用Set。

require 'set'
s = Set.new
100.times{|i| s << "foo#{i}"}
s.include?("foo99")
 => true
[1,2,3,4,5,6,7,8].to_set.include?(4) 
  => true

设置在内部像Hashes一样工作,因此Ruby不需要在集合中循环查找项,因为顾名思义,它会生成键的哈希值,并创建内存映射,以便每个哈希值指向内存中的某个点。前面的示例使用Hash完成:

fake_array = {}
100.times{|i| fake_array["foo#{i}"] = 1}
fake_array.has_key?("foo99")
  => true

缺点是Set和Hash键只能包含唯一的项,如果你添加了很多项,Ruby将不得不在一定数量的项之后重新散列整个项,以构建适合更大键空间的新映射。有关这方面的更多信息,我建议您观看“MountainWest RubyConf 2014-Nathan Long自制哈希中的大O”。

这里有一个基准:

require 'benchmark'
require 'set'

array = []
set   = Set.new

10_000.times do |i|
  array << "foo#{i}"
  set   << "foo#{i}"
end

Benchmark.bm do |x|
  x.report("array") { 10_000.times { array.include?("foo9999") } }
  x.report("set  ") { 10_000.times { set.include?("foo9999")   } }
end

结果是:

      user     system      total        real
array  7.020000   0.000000   7.020000 (  7.031525)
set    0.010000   0.000000   0.010000 (  0.004816)

这边怎么样?

['Cat', 'Dog', 'Bird'].index('Dog')

还有一种方法可以做到这一点:

arr = ['Cat', 'Dog', 'Bird']
e = 'Dog'

present = arr.size != (arr - [e]).size

有多种方法可以实现这一点。其中一些如下:

a = [1,2,3,4,5]

2.in? a  #=> true

8.in? a #=> false

a.member? 1 #=> true

a.member? 8 #=> false

['Cat', 'Dog', 'Bird'].detect { |x| x == 'Dog'}
=> "Dog"
!['Cat', 'Dog', 'Bird'].detect { |x| x == 'Dog'}.nil?
=> true

array = [ 'Cat', 'Dog', 'Bird' ]
array.include?("Dog")

Ruby有十一种方法来查找数组中的元素。

首选项包括?或者,对于重复访问,创建一个Set,然后调用include?或成员?。

以下是所有这些:

array.include?(element) # preferred method
array.member?(element)
array.to_set.include?(element)
array.to_set.member?(element)
array.index(element) > 0
array.find_index(element) > 0
array.index { |each| each == element } > 0
array.find_index { |each| each == element } > 0
array.any? { |each| each == element }
array.find { |each| each == element } != nil
array.detect { |each| each == element } != nil

如果元素存在,它们都会返回真实值。

包括是优选的方法。它在内部使用C语言for循环,当元素与内部rb_equal_opt/rb_equal函数匹配时,循环中断。除非您为重复的成员资格检查创建一个集合,否则它不会变得更有效。

VALUE
rb_ary_includes(VALUE ary, VALUE item)
{
  long i;
  VALUE e;

  for (i=0; i<RARRAY_LEN(ary); i++) {
    e = RARRAY_AREF(ary, i);
    switch (rb_equal_opt(e, item)) {
      case Qundef:
        if (rb_equal(e, item)) return Qtrue;
        break;
      case Qtrue:
        return Qtrue;
    }
  }
  return Qfalse;
}

成员未在Array类中重新定义,并使用Enumerable模块中的未优化实现,该模块将枚举所有元素:

static VALUE
member_i(RB_BLOCK_CALL_FUNC_ARGLIST(iter, args))
{
  struct MEMO *memo = MEMO_CAST(args);

  if (rb_equal(rb_enum_values_pack(argc, argv), memo->v1)) {
    MEMO_V2_SET(memo, Qtrue);
    rb_iter_break();
  }
  return Qnil;
}

static VALUE
enum_member(VALUE obj, VALUE val)
{
  struct MEMO *memo = MEMO_NEW(val, Qfalse, 0);

  rb_block_call(obj, id_each, 0, 0, member_i, (VALUE)memo);
  return memo->v2;
}

翻译成Ruby代码,它可以实现以下功能:

def member?(value)
  memo = [value, false, 0]
  each_with_object(memo) do |each, memo|
    if each == memo[0]
      memo[1] = true 
      break
    end
  memo[1]
end

两者都包括?和成员?因为两者都在阵列中搜索期望值的第一次出现,所以具有O(n)时间复杂度。

我们可以使用Set来获得O(1)访问时间,代价是必须首先创建数组的Hash表示。如果您重复检查同一阵列的成员资格,那么最初的投资可以很快得到回报。Set没有在C中实现,而是作为一个普通的Ruby类实现,但底层@hash的O(1)访问时间仍然值得这样做。

下面是Set类的实现:

module Enumerable
  def to_set(klass = Set, *args, &block)
    klass.new(self, *args, &block)
  end
end

class Set
  def initialize(enum = nil, &block) # :yields: o
    @hash ||= Hash.new
    enum.nil? and return
    if block
      do_with_enum(enum) { |o| add(block[o]) }
    else
      merge(enum)
    end
  end

  def merge(enum)
    if enum.instance_of?(self.class)
      @hash.update(enum.instance_variable_get(:@hash))
    else
      do_with_enum(enum) { |o| add(o) }
    end
    self
  end

  def add(o)
    @hash[o] = true
    self
  end

  def include?(o)
    @hash.include?(o)
  end
  alias member? include?

  ...
end

如您所见,Set类只是创建了一个内部@hash实例,将所有对象映射为true,然后使用hash#include检查成员身份?其在Hash类中以O(1)访问时间实现。

我不会讨论其他七种方法,因为它们都效率较低。

实际上,除了上面列出的11种方法之外,还有更多的方法具有O(n)复杂性,但我决定不列出它们,因为它们扫描整个阵列,而不是在第一次匹配时中断。

不要使用这些:

# bad examples
array.grep(element).any? 
array.select { |each| each == element }.size > 0
...

有趣的事实,

可以使用*检查case表达式中的数组成员资格。

case element
when *array 
  ...
else
  ...
end

注意when子句中的小*,它检查数组中的成员身份。

splat运算符的所有常见魔术行为都适用,所以例如,如果数组实际上不是一个数组,而是一个元素,那么它将匹配该元素。


如果需要多次检查任何键,请将arr转换为哈希,然后检查O(1)

arr = ['Cat', 'Dog', 'Bird']
hash = arr.map {|x| [x,true]}.to_h
 => {"Cat"=>true, "Dog"=>true, "Bird"=>true}
hash["Dog"]
 => true
hash["Insect"]
 => false

Hash#has_key的性能?与Array#include相比?

Parameter              Hash#has_key?                 Array#include 

Time Complexity         O(1) operation                O(n) operation 

Access Type             Accesses Hash[key] if it      Iterates through each element
                        returns any value then        of the array till it
                        true is returned to the       finds the value in Array
                        Hash#has_key? call
                        call    

对于一次性检查,使用include?很好


在任何数组中查找元素有多种方法,但最简单的方法是“in?”方法

example:
arr = [1,2,3,4]
number = 1
puts "yes #{number} is present in arr" if number.in? arr

如果要在MiniTest单元测试中执行此操作,可以使用assert_includes。例子:

pets = ['Cat', 'Dog', 'Bird']
assert_includes(pets, 'Dog')      # -> passes
assert_includes(pets, 'Zebra')    # -> fails 

如果要返回值而不仅仅是true或false,请使用

array.find{|x| x == 'Dog'}

如果列表中存在“Dog”,则返回该值,否则为零。


我总是觉得运行一些基准测试来查看各种方法的相对速度很有趣。

在开始、中间或结束处查找数组元素将影响任何线性搜索,但几乎不会影响对集合的搜索。

将一个数组转换为一个集合会导致处理时间的减少,所以从一个数组创建一次集合,或者从一开始就创建一个集合。

以下是基准代码:

# frozen_string_literal: true

require 'fruity'
require 'set'

ARRAY = (1..20_000).to_a
SET = ARRAY.to_set

DIVIDER = '-' * 20

def array_include?(elem)
  ARRAY.include?(elem)
end

def array_member?(elem)
  ARRAY.member?(elem)
end

def array_index(elem)
  ARRAY.index(elem) >= 0
end

def array_find_index(elem)
  ARRAY.find_index(elem) >= 0
end

def array_index_each(elem)
  ARRAY.index { |each| each == elem } >= 0
end

def array_find_index_each(elem)
  ARRAY.find_index { |each| each == elem } >= 0
end

def array_any_each(elem)
  ARRAY.any? { |each| each == elem }
end

def array_find_each(elem)
  ARRAY.find { |each| each == elem } != nil
end

def array_detect_each(elem)
  ARRAY.detect { |each| each == elem } != nil
end

def set_include?(elem)
  SET.include?(elem)
end

def set_member?(elem)
  SET.member?(elem)
end

puts format('Ruby v.%s', RUBY_VERSION)

{
  'First' => ARRAY.first,
  'Middle' => (ARRAY.size / 2).to_i,
  'Last' => ARRAY.last
}.each do |k, element|
  puts DIVIDER, k, DIVIDER

  compare do
    _array_include?        { array_include?(element)        }
    _array_member?         { array_member?(element)         }
    _array_index           { array_index(element)           }
    _array_find_index      { array_find_index(element)      }
    _array_index_each      { array_index_each(element)      }
    _array_find_index_each { array_find_index_each(element) }
    _array_any_each        { array_any_each(element)        }
    _array_find_each       { array_find_each(element)       }
    _array_detect_each     { array_detect_each(element)     }
  end
end

puts '', DIVIDER, 'Sets vs. Array.include?', DIVIDER
{
  'First' => ARRAY.first,
  'Middle' => (ARRAY.size / 2).to_i,
  'Last' => ARRAY.last
}.each do |k, element|
  puts DIVIDER, k, DIVIDER

  compare do
    _array_include? { array_include?(element) }
    _set_include?   { set_include?(element)   }
    _set_member?    { set_member?(element)    }
  end
end

在我的Mac OS笔记本电脑上运行时,会导致:

Ruby v.2.7.0
--------------------
First
--------------------
Running each test 65536 times. Test will take about 5 seconds.
_array_include? is similar to _array_index
_array_index is similar to _array_find_index
_array_find_index is faster than _array_any_each by 2x ± 1.0
_array_any_each is similar to _array_index_each
_array_index_each is similar to _array_find_index_each
_array_find_index_each is faster than _array_member? by 4x ± 1.0
_array_member? is faster than _array_detect_each by 2x ± 1.0
_array_detect_each is similar to _array_find_each
--------------------
Middle
--------------------
Running each test 32 times. Test will take about 2 seconds.
_array_include? is similar to _array_find_index
_array_find_index is similar to _array_index
_array_index is faster than _array_member? by 2x ± 0.1
_array_member? is faster than _array_index_each by 2x ± 0.1
_array_index_each is similar to _array_find_index_each
_array_find_index_each is similar to _array_any_each
_array_any_each is faster than _array_detect_each by 30.000000000000004% ± 10.0%
_array_detect_each is similar to _array_find_each
--------------------
Last
--------------------
Running each test 16 times. Test will take about 2 seconds.
_array_include? is faster than _array_find_index by 10.000000000000009% ± 10.0%
_array_find_index is similar to _array_index
_array_index is faster than _array_member? by 3x ± 0.1
_array_member? is faster than _array_find_index_each by 2x ± 0.1
_array_find_index_each is similar to _array_index_each
_array_index_each is similar to _array_any_each
_array_any_each is faster than _array_detect_each by 30.000000000000004% ± 10.0%
_array_detect_each is similar to _array_find_each

--------------------
Sets vs. Array.include?
--------------------
--------------------
First
--------------------
Running each test 65536 times. Test will take about 1 second.
_array_include? is similar to _set_include?
_set_include? is similar to _set_member?
--------------------
Middle
--------------------
Running each test 65536 times. Test will take about 2 minutes.
_set_member? is similar to _set_include?
_set_include? is faster than _array_include? by 1400x ± 1000.0
--------------------
Last
--------------------
Running each test 65536 times. Test will take about 4 minutes.
_set_member? is similar to _set_include?
_set_include? is faster than _array_include? by 3000x ± 1000.0

基本上,如果我要搜索包含,结果告诉我对所有内容都使用Set,除非我能保证第一个元素是我想要的,这不太可能。在哈希表中插入元素时会有一些开销,但搜索速度要快得多,我认为这不应该是一个考虑因素。同样,如果您需要搜索它,请不要使用数组,而是使用集合。(或哈希。)

Array越小,Array方法运行得越快,但它们仍然无法跟上,尽管在小数组中,差异可能很小。

“First”、“Middle”和“Last”反映了所搜索元素在ARRAY中使用First、size/2和Last。搜索ARRAY和SET变量时将使用该元素。

对与>0进行比较的方法进行了轻微更改,因为索引类型测试的测试应为>=0。

有关Fruity及其方法的更多信息,请参见其README。


检查是否存在

使用include?

例子:

arr = [1, 2, 3]
arr.include?(1) -> true
arr.include?(4) -> false

支票不存在

使用排除?

例子:

arr = %w(vietnam china japan)
arr.exclude?('usa') -> true
arr.exclude?('china') -> false

在下面尝试

(['Cat', 'Dog', 'Bird'] & ['Dog']).any?