Ruby 范围（Range）

在 Ruby 中，范围（Range） 是一种表示连续值集合的数据结构，常用于表示数字、字符或其他可比较对象的范围。范围对象可以简化循环、条件判断和数组切片等操作。以下是对 Ruby 范围的中文讲解，涵盖创建、使用、常见方法等关键内容，力求简洁清晰。

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1. 创建范围

范围通过 ..（包含结束值）或 ...（不包含结束值）定义，格式为 开始值..结束值 或 开始值...结束值。

• 数字范围：

  range1 = 1..5   # 包含 1, 2, 3, 4, 5
  range2 = 1...5  # 包含 1, 2, 3, 4（不含 5）

• 字符范围：

  range = 'a'..'c'  # 包含 "a", "b", "c"

• 其他可比较对象：只要对象实现了 <=> 方法（如 Comparable 模块）。

  range = Date.new(2025, 8, 1)..Date.new(2025, 8, 3)

说明：

• ..：包含结束值（闭区间）。
• ...：不包含结束值（半开区间）。

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2. 访问范围

• 转换为数组：用 to_a 或 entries。

  range = 1..5
  puts range.to_a  # 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

• 直接访问：

  puts range.begin  # 输出：1（起始值）
  puts range.end    # 输出：5（结束值）
  puts range.first  # 输出：1
  puts range.last   # 输出：5

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3. 范围的常见用途

循环

范围常用于 for 或 each 循环。

(1..3).each { |n| puts n }  # 输出：1, 2, 3
for i in 1..3
  puts i
end  # 输出：1, 2, 3

条件判断

使用 === 或 include? 检查值是否在范围内。

range = 1..10
puts range === 5      # 输出：true
puts range.include?(5) # 输出：true
puts range.cover?(0)   # 输出：false

说明：=== 是范围的成员测试方法，常用于 case 语句。

age = 25
case age
when 0..12  then puts "Child"
when 13..19 then puts "Teen"
when 20..59 then puts "Adult"
else puts "Senior"
end
# 输出：Adult

数组切片

范围可用于数组切片。

arr = ['a', 'b', 'c', 'd']
puts arr[1..2]  # 输出：["b", "c"]

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4. 范围方法

范围对象支持 Enumerable 模块的迭代方法，以及特定方法：

• 迭代：

  (1..3).map { |n| n * 2 }  # 输出：[2, 4, 6]
  (1..3).select { |n| n.odd? }  # 输出：[1, 3]

• 包含检查：

  range = 1..5
  puts range.cover?(3)  # 输出：true
  puts range.cover?(6)  # 输出：false

• 范围大小：

  puts (1..5).size  # 输出：5
  puts (1...5).size # 输出：4

• 最小/最大值：

  puts range.min  # 输出：1
  puts range.max  # 输出：5

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5. 范围与 step

结合 step 方法，范围可以指定步长。

(1..10).step(2) { |n| puts n }  # 输出：1, 3, 5, 7, 9

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6. 注意事项

• 性能：范围对象比数组占用内存少，适合表示大范围数据。

  range = 1..1_000_000
  # 比 [1, 2, ..., 1_000_000] 更高效

• 不可变：范围对象不可修改，但可以转换为数组后操作。
• 类型限制：范围的元素需支持比较（<=> 方法），否则会报错。

  range = nil..nil  # 错误：NilClass 不支持 <=>

• 包含 vs 不包含：注意 .. 和 ... 的区别，尤其在循环或切片时。

  puts (1...5).to_a  # 输出：[1, 2, 3, 4]
  puts (1..5).to_a   # 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

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7. 示例：综合应用

module RangeUtils
  def print_odds
    select { |n| n.odd? }.each { |n| puts n }
  end
end

class Range
  include RangeUtils
end

range = 1..10
range.print_odds  # 输出：1, 3, 5, 7, 9

# 日期范围示例
require 'date'
dates = Date.new(2025, 8, 14)..Date.new(2025, 8, 16)
dates.each { |d| puts d.strftime("%Y-%m-%d") }
# 输出：
# 2025-08-14
# 2025-08-15
# 2025-08-16

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8. 总结

Ruby 的范围（Range）是表示连续值集合的轻量级工具，适用于循环、条件判断和数组切片。支持 ..（包含结束值）和 ...（不包含结束值），结合 Enumerable 方法（如 map, select）和 step 方法，范围非常灵活。注意类型比较和包含性差异，以确保正确使用。

如果你有具体问题或需要更详细的示例，请告诉我！