【Ruby】プロックの解説＆練習問題｜Procを使って配列の要素を変換する方法｜【完全無料】初心者のためのプログラミング練習問題集

Rubyの初心者向け問題4-5：プロック（Proc）を理解しよう

この問題を解くために必要な知識：
【レベル１～３の知識】
コメントの書き方、変数と定数、基本データ型、四則演算と演算子、入力と出力、文字列操作、分岐処理（if、if～else、elsif、case）、繰り返し処理（for、while、until、each）、範囲（Range）、例外処理（begin-rescue-end）、配列（Array）、ハッシュ（Hash）、コレクション操作（配列、ハッシュの操作）、Enumerableモジュール、メソッドの定義と呼び出し、メソッドの戻り値、クラスの定義と使用、コンストラクタ、クラスの継承、モジュールの定義と使用、ミックスイン

【レベル４の知識】
アクセスメソッド（ゲッター、セッター）、カプセル化、クラスメソッドとインスタンスメソッド、共通メソッド、ブロックとイテレータ、プロック（Proc）、ラムダ（Lambda）、ファイル操作（読み書き）、正規表現、メタプログラミングの基礎

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Rubyの文法「プロック」とは

ここではプロックの意味や使い方を復習します。必要ない方はここをクリックして練習問題へ飛びましょう。

Rubyには、コードのまとまりを「オブジェクト」として扱う方法があります。その一つがプロック（Proc）です。

プロックは「匿名関数」とも呼ばれ、特定の処理をまとめてオブジェクト化し、変数に格納したり、メソッドの引数として渡したりすることができます。

これにより、コードの再利用や柔軟な処理の実行が可能になります。

プロックの使い方

プロックを作成するためには、Proc.newを使用します。また、プロックを呼び出す際には、callメソッドを使って実行します。

以下は、プロックの簡単な例です。

# プロックを作成
square = Proc.new do |n|
  n * n
end

# プロックを実行
puts square.call(4)  # => 16

この例では、squareという変数に「引数nを受け取り、nを2乗する処理」を持ったプロックを代入しています。そして、callメソッドを使って、4を渡すと、結果として16が返ってきます。

プロックをメソッドに渡す

プロックはメソッドに渡して活用することも可能です。例えば、配列の要素すべてにプロックを適用する場合、以下のようにmapメソッドと一緒に使用できます。

square = Proc.new do |n|
  n * n
end

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = nums.map(&square)
puts squares  # => [1, 4, 9, 16, 25]

このコードでは、mapメソッドを使って配列numsの各要素にプロックsquareを適用し、各要素を2乗した新しい配列squaresを生成しています。

プロックを使うメリット

プロックを使うことで、コードの再利用性が向上し、同じ処理を複数の場所で簡単に呼び出すことができます。

また、プロックを引数としてメソッドに渡すことで、柔軟な動作を持たせることも可能です。

まとめ

プロックは、Rubyにおける強力な機能の一つであり、コードをオブジェクトとして扱うことで、より柔軟で再利用可能なコードを書けるようになります。

プロックを理解することは、Rubyの高度なオブジェクト指向プログラミングを理解する上で重要です。

Ruby練習問題4-6_プロック（Proc）を使って配列の要素を変換しよう

配列の要素をプロック（Proc）を使って変換するプログラムを作成しましょう。

このプログラムでは、整数の配列を受け取り、その各要素に指定された変換を適用して新しい配列を生成します。

プロックは、2つの異なる変換を行うように作成してください。1つは要素を2倍にする変換、もう1つは要素を3倍にする変換です。

この問題の要件

以下の要件に従ってコードを完成させてください。

numbersという配列に、1から5までの整数を格納すること。
double_procというプロックを定義し、このプロックは要素を2倍にすること。
triple_procというプロックを定義し、このプロックは要素を3倍にすること。
transform_arrayというメソッドを定義し、このメソッドは配列とプロックを引数に取り、プロックを適用した新しい配列を返すこと。
transform_arrayメソッドを使って、numbers配列の要素をdouble_procとtriple_procでそれぞれ変換した結果を表示すること。

ただし、以下のような実行結果となること。

－－－－－ ↓出力される結果の例↓ －－－－－

Doubled: [2, 4, 6, 8, 10]
Tripled: [3, 6, 9, 12, 15]

－－－－－ ↑出力される結果の例↑ －－－－－

この問題を解くヒント

１からコードを組み立てることが難しい場合は、以下のヒントを開いて参考にしましょう。

ヒント１【コードの構成を見る】

正解のコードは上から順に以下のような構成となっています。

１．配列の定義
　1-1. numbers配列の定義と初期化

２．プロックの定義
　2-1. 要素を2倍にするプロックdouble_procの定義
　2-2. 要素を3倍にするプロックtriple_procの定義

３．メソッドの定義
　3-1. transform_arrayメソッドの定義
　　3-1-1. 配列arrayとプロックprocを引数に取る
　　3-1-2. mapメソッドで配列の各要素にプロックを適用して新しい配列を返す

４．メソッドの実行
　4-1. numbers配列の要素をdouble_procで変換
　　4-1-1. transform_array(numbers, double_proc)で2倍に変換された配列を得る
　　4-1-2. 変換結果をdoubled_numbersに格納し、結果を表示

　4-2. numbers配列の要素をtriple_procで変換
　　4-2-1. transform_array(numbers, triple_proc)で3倍に変換された配列を得る
　　4-2-2. 変換結果をtripled_numbersに格納し、結果を表示

ヒント２【穴埋め問題にする】

以下のコードをコピーし、コメントに従ってコードを完成させて下さい。

# 配列の定義
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 要素を2倍にするプロックの定義
=begin
【穴埋め問題１】
ここに、要素を2倍にするプロックを定義するコードを書いてください。
=end

# 要素を3倍にするプロックの定義
=begin
【穴埋め問題２】
ここに、要素を3倍にするプロックを定義するコードを書いてください。
=end

# 配列を変換するメソッドの定義
def transform_array(array, proc)
  =begin
  【穴埋め問題３】
  ここにmapメソッドを使って配列の各要素にプロックを適用して、新しい配列を返すコードを書いてください。
  =end
end

# numbers配列の要素をdouble_procで変換した結果を表示
doubled_numbers = transform_array(numbers, double_proc)
=begin
【穴埋め問題４】
ここに、2倍に変換した結果を表示するコードを書いてください。
=end

# numbers配列の要素をtriple_procで変換した結果を表示
tripled_numbers = transform_array(numbers, triple_proc)
=begin
【穴埋め問題５】
ここに、3倍に変換した結果を表示するコードを書いてください。
=end

このヒントを見てもまだ回答を導き出すのが難しいと感じる場合は、先に正解のコードと解説を見て内容を理解するようにしましょう。

解答例と解説

この問題の一つの正解例とそのコードの解説を以下に示します。

正解コードの例

例えば以下のようなプログラムが考えられます。

********************

# 配列の定義
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

# 要素を2倍にするプロックの定義
double_proc = Proc.new { |n| n * 2 }

# 要素を3倍にするプロックの定義
triple_proc = Proc.new { |n| n * 3 }

# 配列を変換するメソッドの定義
def transform_array(array, proc)
  # 新しい配列を作成し、各要素にプロックを適用する
  array.map(&proc)
end

# `numbers`配列の要素を`double_proc`で変換した結果を表示
doubled_numbers = transform_array(numbers, double_proc)
puts "Doubled: #{doubled_numbers}"

# `numbers`配列の要素を`triple_proc`で変換した結果を表示
tripled_numbers = transform_array(numbers, triple_proc)
puts "Tripled: #{tripled_numbers}"

********************

コードの解説

このコードでは、**プロック（Proc）**を使って配列の各要素に特定の処理を適用しています。プロックは、匿名関数とも呼ばれ、オブジェクトとして扱うことができる「コードのまとまり」です。

配列の定義

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]で、1から5までの数値を含む配列を定義しています。

プロックの定義

double_procとtriple_procは、引数nを受け取り、それをそれぞれ2倍、3倍にするプロックです。

double_proc = Proc.new { |n| n * 2 }
triple_proc = Proc.new { |n| n * 3 }

配列を変換するメソッド

transform_arrayメソッドは、配列とプロックを引数として受け取り、配列の各要素にプロックを適用した新しい配列を返します。これはmapメソッドを使って実現しています。

def transform_array(array, proc)
  array.map(&proc)
end

プロックを使って配列を変換する

このコードでは、transform_arrayメソッドを使用して、numbers配列の各要素にプロックを適用します。

double_procを使うと各要素が2倍になり、triple_procを使うと各要素が3倍になります。

doubled_numbers = transform_array(numbers, double_proc)
puts "Doubled: #{doubled_numbers}"

tripled_numbers = transform_array(numbers, triple_proc)
puts "Tripled: #{tripled_numbers}"