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Ruby 迭代器（建议收藏）

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什么是 Ruby 迭代器？

在编程世界中，迭代器（Iterator）就像是一个“智能导游”，它能带领我们高效地遍历数据集合中的每一个元素。在 Ruby 语言中，迭代器是其核心特性之一，它通过简洁的语法和灵活的接口，让开发者可以轻松完成对数组、哈希表等集合的遍历操作。对于编程初学者而言，理解迭代器不仅能提升代码的可读性，还能显著减少重复性劳动。

Ruby 迭代器的设计哲学是“不要重复造轮子”，它通过预定义的方法（如 each、map、select）封装了遍历逻辑，让开发者只需专注于对每个元素的操作。例如，当我们需要对一个数组中的所有数字进行平方运算时，迭代器可以将这一过程简化为一行代码，而无需手动编写循环结构。

Ruby 迭代器的核心方法：从基础到进阶

1. each：迭代器的基石

each 是 Ruby 最基础的迭代器方法，它的作用是遍历集合中的每一个元素，并将每个元素传递给代码块（block）执行操作。

代码示例：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]  
numbers.each do |number|  
  puts "当前元素是 #{number}"  
end

输出结果：

当前元素是 1  
当前元素是 2  
当前元素是 3  
当前元素是 4  
当前元素是 5

比喻理解：
想象你正在参观一个博物馆，每个展厅（元素）都有一个导游（each）带领你逐一参观。导游不会改变展厅的内容，只是负责带你走到每一个位置。

2. map（或 collect）：转换元素的“变形工厂”

map 是一个“生产型”迭代器，它会遍历集合中的每个元素，将每个元素通过代码块转换为新的值，并返回一个包含所有新值的新数组。

代码示例：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]  
squared_numbers = numbers.map { |number| number * number }  
puts squared_numbers  # 输出 [1, 4, 9, 16, 25]

进阶用法：
map 还可以用于复杂的数据转换。例如，将一个字符串数组中的每个单词首字母大写：

words = ["hello", "world", "ruby"]  
capitalized = words.map(&:capitalize)  # 使用符号语法简化  
puts capitalized  # 输出 ["Hello", "World", "Ruby"]

3. select（或 find_all）：筛选数据的“过滤器”

当需要从集合中筛选出符合条件的元素时，select 迭代器会大显身手。它会遍历每个元素，并返回满足条件的元素组成的数组。

代码示例：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]  
even_numbers = numbers.select { |number| number.even? }  
puts even_numbers  # 输出 [2, 4]

比喻理解：
select 就像一个“筛子”，只允许符合特定条件的元素通过。例如，筛选出所有偶数，就像筛掉所有奇数一样。

4. inject：累加计算的“计算器”

inject 是一个功能强大的迭代器，用于对集合中的元素进行聚合操作，例如求和、乘积或统计。它需要一个初始值和一个代码块，代码块接收两个参数：累加器（accumulator）和当前元素。

代码示例：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]  
sum = numbers.inject(0) { |total, number| total + number }  
puts sum  # 输出 15

进阶场景：
计算购物车总价：

cart = [  
  { item: "苹果", price: 3.0 },  
  { item: "香蕉", price: 2.5 },  
  { item: "橙子", price: 4.0 }  
]  
total = cart.inject(0) { |sum, item| sum + item[:price] }  
puts "总价：#{total}"  # 输出 9.5

迭代器的高级用法：lazy 和自定义迭代器

1. lazy 迭代器：延迟计算的“节能模式”

当处理大规模数据或无限序列时，lazy 可以让迭代器进入“延迟计算”模式，即仅在需要时才处理元素，从而节省内存和计算资源。

代码示例：

large_numbers = (1..1000000).lazy.select { |n| n % 2 == 0 }  
even_sum = large_numbers.inject(0) { |sum, n| sum + n }  
puts even_sum  # 仅在需要时计算

比喻理解：
lazy 就像一个“节能灯”，只有在被调用时才会亮起，避免了不必要的能量消耗。

2. 自定义迭代器：用 Enumerator 创建“专属导游”

Ruby 允许开发者通过 Enumerator 类自定义迭代器，满足特定场景需求。例如，生成斐波那契数列：

代码示例：

class Fibonacci  
  def initialize  
    @a = 1  
    @b = 1  
  end  
  
  def next  
    result = @a  
    @a, @b = @b, @a + @b  
    result  
  end  
  
  def each  
    loop do  
      yield next  
    end  
  end  
end  

fib = Fibonacci.new  
fib.each.with_index(1) do |number, index|  
  puts "第 #{index} 项：#{number}"  
  break if index == 5  
end

输出结果：

第 1 项：1  
第 2 项：1  
第 3 项：2  
第 4 项：3  
第 5 项：5

实战案例：迭代器在电商场景的应用

案例 1：购物车价格计算

假设我们有一个购物车数组，需要计算总价、筛选高价商品并生成促销信息：

cart = [  
  { name: "笔记本电脑", price: 8000 },  
  { name: "耳机", price: 200 },  
  { name: "背包", price: 500 },  
  { name: "手机", price: 3000 }  
]  

total = cart.inject(0) { |sum, item| sum + item[:price] }  

high_priced = cart.select { |item| item[:price] > 1000 }  

promotions = high_priced.map do |item|  
  "购买 #{item[:name]} 可享 9 折优惠！"  
end  

puts "总价：#{total} 元"  
puts "高价商品促销信息："  
promotions.each { |msg| puts msg }

输出结果：

总价：11700 元  
高价商品促销信息：  
购买 笔记本电脑 可享 9 折优惠！  
购买 手机 可享 9 折优惠！

案例 2：数据分析中的迭代器组合

假设我们有一个销售数据数组，需要统计不同地区的销售额总和：

sales = [  
  { region: "北", amount: 1500 },  
  { region: "南", amount: 2000 },  
  { region: "东", amount: 1800 },  
  { region: "北", amount: 1200 },  
  { region: "南", amount: 2500 }  
]  

result = sales.group_by { |sale| sale[:region] }.transform_values do |region_sales|  
  region_sales.inject(0) { |sum, sale| sum + sale[:amount] }  
end  

puts "各地区销售额："  
result.each { |region, total| puts "#{region}: #{total}" }

输出结果：

各地区销售额：  
北: 2700  
南: 4500  
东: 1800

结论：迭代器的哲学与实践

Ruby 迭代器的设计体现了“代码即数据”的理念，它通过简洁的接口和强大的功能，帮助开发者高效地处理数据。无论是基础的 each、map，还是进阶的 lazy、自定义迭代器，它们都遵循一个核心思想：让代码专注于业务逻辑，而非遍历细节。

对于编程初学者，建议从 each 入手，逐步掌握 map、select 等方法，并尝试将多个迭代器组合使用（如 map + select）。对于中级开发者，可以深入理解 Enumerator 的实现原理，并在实际项目中运用 lazy 等高级特性优化性能。

记住，迭代器不仅是工具，更是 Ruby 语言美学的体现——它让代码更优雅，让编程更有趣。

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