Ruby 中被遺忘的珍珠：Set（集合）

很多人可能都忘了 Ruby 中有內建很好用的「Set（集合）」程式庫，忘記它的理由可能只是它因為是在標準程式庫中，使用時必須要 require 進來，可是在 Rails 中，直接用就可以了。

Ruby 的 Set（集合）非常好用，特別是與 Array 有幾乎相同的運算方式，Set（集合）是使用 Hash 來儲存，所以很多 hash 的運用也通用，Set（集合）與 Array 有以下兩個最重要最大的不同：

1. Set（集合）會自動移除重複的 elements 元素
2. Set（集合）沒有排列順序

在很多情況下，適當的使用 Set（集合）與 Array （陣列）可以大幅的減少開發的難度，兩者的混用，更是一個強強結合。

我們先來看一下 Set（集合）的基本運算，對應到離散數學上的集合運算：

> require 'set'

# 聯集 OR
> Set[1,2,3] | Set[3,4,5]
=> #<Set: {1, 2, 3, 4, 5}>

# 交集 AND
> Set[1,2,3] & Set[2,3,4,5]
=> #<Set: {2, 3}>

# 互斥或 XOR （觀察到 Set 沒有排列順序了嗎！）
> Set[1,2,3] ^ Set[3,4,5]
=> #<Set: {4, 5, 1, 2}>

# 加 +
> Set[1,2,3,4] + Set[3,4,5]
=> #<Set: {1, 2, 3, 4, 5}>

# 減 -
> Set[1,2,3,4] - Set[3,4,5]
=> #<Set: {1, 2}>

# 只儲存不同的元素
> Set[1,2,3,3,2,1]
=> #<Set: {1, 2, 3}>

# 判斷相等
> Set[1,2,3] == Set[3,1,2]
=> true

# 判斷不等
> Set[1,2,3] != Set[3,1,2]
=> false

# 子集 subset
>Set[1,2,3] <( Set[3,1,2,4])
=> true
> Set[1,2,3] <( Set[3,1,2])
=> false

# 真子集 proper subset
> Set[1,2,3] <=( Set[3,1,2,4])
=> true
> Set[1,2,3] <=( Set[3,1])
=> false

# 也可以用 Enumerable
Set[2,4,8,16].each {|el| puts el}
#=> 2
#   4
#   8
#   16 

這只是列出了一小部分，更多就請看一下文件了。

應用：

實務上，我們有很多地方可以用到，特別是如果結合 Array 跟 Set，例如：我們要一個沒有重複的 elements 元素的 Array，要移除相同的元素，可能不是那麼簡單，現在，我們只要用 set，輕輕鬆鬆就可以辦到！如下：

Array 移除相同的元素

＃ 在 Array 中移除相同的元素
> a = [1,2,3,3,2,1]
=> [1, 2, 3, 3, 2, 1]
> a.to_set.to_a
=> [1, 2, 3]

用 Set 跟 Array 來玩字串，也很有趣，有想過如何找出一段文字中，所有不同的單字嗎？轉一轉就好了！ 

一段文字中，找出所有不同的單字

＃ 找出字串中不同的字
s="Set implements a collection of unordered values with no duplicates. This is a hybrid of Array's intuitive inter-operation facilities and Hash's fast lookup."

> s.gsub(".","").split(' ').to_set.to_a.reject(&:empty?)
=> ["Set", "implements", "a", "collection", "of", "unordered", "values", "with", "no", "duplicates", "This", "is", "hybrid", "Array's", "intuitive", "inter-operation", "facilities", "and", "Hash's", "fast", "lookup"]

> s.gsub(".","").split(' ').to_set.to_a.reject(&:empty?).join(", ")
=> "Set, implements, a, collection, of, unordered, values, with, no, duplicates, This, is, hybrid, Array's, intuitive, inter-operation, facilities, and, Hash's, fast, lookup"

是不是很簡單又有趣！我很喜歡 Set（集合），我以前幾乎都忘了它的存在，它的沒有重複元素的特性，在很多運用上，可以簡化很多開發難度。

有要注意的點嗎？

當然使用上還是有要注意的，我目前想到最大的問題就是，因爲 Set（集合）沒有固定排列順序，這是跟 Array 最大的不同點，所以使用上要稍微小心一點，很容易跟 Set 跟 Array 混淆，不過，如果有學過離散數學，這問題就不大了。  我前幾天還在跟人聊天，說上課時學了一學期的離散數學，好像都沒用到過，沒想到，馬上就用到了，真是墨菲定律啊。

備註，及一些好用的參考：

1. 內容有部分來自：When Is a Ruby Set Better Than a Ruby Array?