【JupyterNotebook】简单的Ruby 代码

Ruby 是一种简洁、优雅、易于阅读的编程语言，广泛用于 Web 开发（如 Ruby on Rails）和脚本编写。它的语法非常接近自然语言，学习曲线较为平缓。以下是 Ruby 代码的速成教程，帮助你快速上手并理解其基本用法。

1. Ruby 基础语法

1.1 打印输出

Ruby 使用 puts 来打印输出，print 也可以用于输出，但 puts 会在输出后自动换行。

puts "Hello, World!"  # 输出：Hello, World!
print "Hello, "        # 输出：Hello,
print "Ruby!"          # 输出：Ruby!

1.2 变量

Ruby 不需要显式声明变量类型，变量会根据赋值自动推断类型。

name = "Alice"  # 字符串
age = 25        # 整数
is_student = true  # 布尔值

1.3 常量

常量是指不会改变的变量，Ruby 中常量通常使用大写字母表示。

PI = 3.14159  # 常量

1.4 数据类型

Ruby 支持多种数据类型：数字、字符串、布尔值、数组、哈希等。

• 字符串："Hello" 或 'Hello'
• 整数：10
• 浮点数：3.14
• 布尔值：true 或 false
• 数组：[1, 2, 3]
• 哈希（字典）：{name: "Alice", age: 25}

# 数组
arr = [1, 2, 3, 4]

# 哈希
person = {name: "Alice", age: 25}

# 布尔值
is_valid = true

1.5 条件语句

Ruby 使用 if, elsif, else 来进行条件判断。

x = 10
if x > 5
  puts "x is greater than 5"
elsif x == 5
  puts "x is equal to 5"
else
  puts "x is less than 5"
end

1.6 循环

Ruby 支持多种循环结构，包括 while, until, 和 for 循环。

• for 循环

for i in 1..5
  puts i  # 输出 1, 2, 3, 4, 5
end

• while 循环

i = 1
while i <= 5
  puts i  # 输出 1, 2, 3, 4, 5
  i += 1
end

• times 循环

5.times do |i|
  puts i  # 输出 0, 1, 2, 3, 4
end

1.7 函数（方法）

Ruby 使用 def 来定义方法，可以通过 return 来返回结果。

def greet(name)
  puts "Hello, #{name}!"
end

greet("Alice")  # 输出 "Hello, Alice!"

1.8 块和迭代器

Ruby 中的块（block）是非常强大的特性，常用于迭代操作。你可以在方法中传递块作为参数，来实现自定义的行为。

[1, 2, 3].each do |num|
  puts num  # 输出 1, 2, 3
end

1.9 数组操作

Ruby 提供了强大的数组操作方法，如 push, pop, each, map 等。

arr = [1, 2, 3, 4]

# 向数组添加元素
arr.push(5)
puts arr  # 输出 [1, 2, 3, 4, 5]

# 遍历数组
arr.each do |num|
  puts num  # 输出 1, 2, 3, 4, 5
end

# 使用 map 对数组元素进行操作
squared_arr = arr.map { |x| x ** 2 }
puts squared_arr  # 输出 [1, 4, 9, 16, 25]

1.10 哈希操作

Ruby 的哈希（hash）结构非常灵活，可以像字典一样存储键值对。

person = {name: "Alice", age: 25}

# 访问值
puts person[:name]  # 输出 "Alice"

# 添加或更新键值对
person[:location] = "Wonderland"
puts person[:location]  # 输出 "Wonderland"

2. 面向对象编程

Ruby 是一门面向对象的语言，几乎所有的内容都是对象。你可以定义类、实例化对象以及使用继承等。

2.1 定义类和创建对象

class Person
  attr_accessor :name, :age

  def initialize(name, age)
    @name = name
    @age = age
  end

  def greet
    puts "Hello, #{@name}!"
  end
end

person = Person.new("Alice", 25)
person.greet  # 输出 "Hello, Alice!"

• attr_accessor 用于创建 getter 和 setter 方法，方便访问实例变量。
• initialize 是类的构造函数，用于初始化对象的状态。

2.2 继承

class Student < Person
  def initialize(name, age, grade)
    super(name, age)  # 调用父类的 initialize 方法
    @grade = grade
  end

  def greet
    super  # 调用父类的 greet 方法
    puts "Your grade is #{@grade}."
  end
end

student = Student.new("Bob", 20, "A")
student.greet  # 输出 "Hello, Bob!" 和 "Your grade is A."

3. 异常处理

Ruby 提供了强大的异常处理机制，使用 begin, rescue, 和 ensure 来捕获和处理异常。

begin
  # 可能会抛出异常的代码
  x = 10 / 0
rescue ZeroDivisionError => e
  puts "Error: #{e.message}"
ensure
  puts "This will always be executed."
end

4. Ruby 常用方法

• each：遍历集合（数组、哈希等）。

[1, 2, 3].each { |num| puts num }

• map：对集合中的每个元素进行操作并返回新的集合。

arr = [1, 2, 3]
new_arr = arr.map { |x| x * 2 }
puts new_arr  # 输出 [2, 4, 6]

• select：选择符合条件的元素并返回新的集合。

arr = [1, 2, 3, 4]
even_numbers = arr.select { |x| x.even? }
puts even_numbers  # 输出 [2, 4]

• inject：通过给定的操作将集合的元素归纳为一个单一值。

sum = [1, 2, 3, 4].inject(0) { |sum, x| sum + x }
puts sum  # 输出 10

5. 总结

Ruby 是一种功能强大、易于上手的编程语言，适用于从 Web 开发到脚本编写等多种用途。通过学习 Ruby 的基本语法、数据结构、面向对象特性以及异常处理，你将能够编写出高效、优雅的代码。如果你想进一步深入学习 Ruby，可以查看 Ruby 官方文档和常用框架如 Ruby on Rails。