كيف تتعامل مع الأرقام في روبي

سنتعرّف في هذا الدّرس على كيفية التّعامل مع الأرقام في روبي. سنقوم في البداية بالتعامل مع العمليّات الحسابيّة من خلال سطر أوامر روبي التفاعليّ. ثمّ سنتعرّف بعد ذلك على الأعداد الصحيحة Integers والدوال الخاصّة بها. كما سنتعرف أيضًا على كيفية توليد أرقام عشوائيّة في روبي.

الأرقام

لنلق الآن نظرة على استخدام الأرقام في سطر أوامر روبي التفاعليّ. افتح الطرفيّة وابدأ جلسة IRB جديدة عن طريق كتابة أمر irb. يمكننا كتابة عمليّة جمع كالتالي:

3 + 5

علامة الجمع في الأمر السّابق هي عبارة عن دالّة خاصّة بالرقم 3 (الذي يعدّ كائنًا، كما ذكرنا سابقًا أن روبي تتعامل مع أي شيء على أنّه كائن له دوالّ خاصّة به). قد تتساءل كيف لعلامة + أن تكون دالّة وقد تعرّفنا أن استدعاء الدوال يتم عن طريق إضافة نقطة ثم اسم الدّالّة بعد الكائن. دعني أخبرك أنّه يمكن بالفعل تنفيذ الدّالّة + بهذه الطريقة. ولأنّنا نريد إضافة 5 إلى 3 فإنّنا نريد إضافة ما يسمّى بالمعطى Argumentt والذي يوضع بين قوسين بعد اسم الدّالّة. لذلك فيمكن إعادة كتابة الأمر السّابق هكذا:

3.+(5)

إذا كتبت الأمرين ستحصل على نفس النّتائج. إذًا فرقم 3 هو الكائن الذي يستدعي الدّالّة، علامة الجمع هي اسم الدّالّة وبين القوسين نجد المعطى هو رقم 5. ولأنّه عند كتابة عمليّة الجمع بهذه الطريقة يبدو الأمر صعبًا بعض الشيء، فهذا الاستدعاء لا يبدو كعمليّة الجمع المألوفة لنا. لذلك فإنّ روبي تسمح لنا باستخدام الدّالّة بالصورة الأولى والتي تبدو أسهل في القراءة والاستخدام لإتمام عمليّات الجمع. يسمّى هذا بالتجميل اللّغوي Syntactic Sugar. لذلك فإن الطريقة الأولى لإتمام عمليّة الجمع هي الأكثر شيوعًا عن التنويت النقطي Dot Notation. 

لدى روبي الكثير من العمليّات الحسابيّة الأخرى. مثل الطرح:

10 – 4

الضرب:

4 * 8

القسمة:

9 / 2

إذا كنت تنفّذ الأوامر السّابقة في سطر أوامر روبي التفاعليّ ستلاحظ أنّ ناتج عمليّة قسمة 9 على 2 هو 4، وهذا ليس صحيحًا فحاصل قسمة 9 على 2 هو 4.5 وليس 4، أليس كذلك؟ حدث ذلك لأنّ 9 و2 هي أرقام صحيحة ممّا يعني أنّ الناتج سيكون أيضًا الجزء الصحيح فقط من خارج القسمة وهو في هذه الحالة 4 بدلاً من 4.5. 

للحصول على الناتج الصحيح لهذه العمليّة نحتاج إلى استخدام نوع آخر من كائنات الأرقام يسمّى بالعدد العشري Float. لاستخدام عدد عشري بدلاً من عدد صحيح كل ما علينا فعله هو على سبيل المثال كتابة 9.0 بدلاً من 9. جرّب إعادة كتابة عمليّة القسمة السّابقة باستخدام 9.0. ستجد أنّ روبي قد أعادت النّاتج 4.5.

دالتا even وodd

تستخدم روبي دالتين لمعرفة ما إذا كان العدد زوجيًّا أم فرديًّا. على سبيل المثال اكتب الأمر التّالي ولاحظ النّتيجة:

62.even?

بعد الضغط على Enter ستطبع روبي على الشّاشة true ردًّا على سؤالنا لها هل العدد 62 عددًا زوجيًّا؟. يمكننا أيضًا استخدام دالّة odd للتحقّق ممّا إذا كان العدد 62 زوجيًّا أم فرديًّا هكذا:

62.odd?

تحدّثنا في الدّرس السّابق عن دوال Bang وكيف أنّها تنتهي بعلامة تعجّب. دالّتي even و odd هما مثالين للدوال الشرطيّة وهي الدوال التي ترجع true أو false وغالبًا ستجد علامة استفهام بنهاية تلك الدوال والتي تجعل من السّهل تمييز هذا النّوع.

دالة GCD

يمكن لروبي تنفيذ بعض العمليّات الحسابيّة اللّطيفة أيضًا. على سبيل المثال يمكن إيجاد القاسم المشترك الأكبر لعددين (وهو أكبر عدد يقسم في نفس الوقت العددين معًا بدون أيّ باقي قسمة) باستخدام دالّة gcd. إذًا لو أردت معرفة القاسم المشترك الأكبر لكلٍّ من 12 و20 فيمكن كتابة هذا كالتّالي:

12.gcd(20)

وستكون النتيجة 4

دالة LCM

دالّة lcm مشابهة نوعًا ما لدالّة gcd وتقوم بإيجاد المضاعف المشترك الأصغر لعددين (وهو أصغر عدد موجب  صحيح مضاعف لكلا هذين العددين، أي أنّه يمكن قسمة هذا المضاعف المشترك الأصغر على العددين بدون باقي قسمة). إذا أردت معرفة المضاعف المشترك الأصغر لكل من 15 و20 يمكن كتابة هذا كالتّالي:

15.lcm(20)

وستكون النتيجة 60

دالة to_s

آخر دالّة خاصّة بالأعداد الصحيحة التي سنتطرّق إليها هي دالّة to_s والتي هي اختصار لـ to string. يمكنك من اسمها تخمين وظيفتها، تقوم الدّالّة بتحويل عدد صحيح إلى سلسلة حرفيّة تحتوي على هذا الرقم. على سبيل المثال، الشيفرة البرمجيّة التالية تقوم بتحويل العدد الصحيح 7 إلى سلسلة "7":

7.to_s

بعد الضغط على Enter سيتم إرجاع القيمة هكذا "7". نعرف أنّ القيمة نوعها سلسلة من علامات الاقتباس المحيطة بها. الآن يمكننا التّعامل مع هذا الرقم على أنّه سلسلة وتنفيذ دوال السّلاسل عليه.

دالة to_i

دالّة to_i مشابهة لدالّة to_s ولكنّها خاصّة بالسّلاسل، تقوم الدّالّة بتحويل السلسلة إلى عدد صحيح. لذلك فيمكننا كتابة "42" وتحويلها إلى عدد صحيح هكذا:

"42".to_i

سنلاحظ بعد تنفيذ الأمر إرجاع قيمة صحيحة عبارة عن 42 وستختفي علامات الاقتباس المحيطة بالعدد. بذلك يمكننا استخدام الدوال الخاصّة بالأعداد الصحيحة على 42، مثل الجمع والطّرح. 

عليك توخّي الحذر عند التّعامل مع هذه الدّالّة، حيث أنّه في حالة عدم احتواء السلسلة على أيّة أرقام فسوف تقوم بإرجاع قيمة 0. على سبيل المثال اكتب الأمر التّالي ولاحظ الناتج:

"Hello World".to_i

أمّا في حالة تنفيذ الدّالّة على سلسلة تبدأ بقيمة عدديّة فستقوم الدّالّة بتحويل وإرجاع الرقم الموجود في أوّل السلسلة فقط. مثال على ذلك:

"2016 Jan".to_i

دالة Rand

يُعدّ توليد أرقام عشوائيّة أحد الأمور المفيدة في البرمجة وله استخدامات عديدة، يمكن فعل ذلك في ruby بسهولة عن طريق استخدام دالّة rand. باستخدام الدّالّة يمكننا توليد عدد عشري بين 0 و 1.0. كلّ ما عليك فعله هو كتابة rand في سطر أوامر روبي التفاعليّ والضّغط على Enterr، جرّب كتابة الأمر أكثر من مرّة ولاحظ كيف تختلف القيمة في كلّ مرّة ولكنّها لا تزيد عن 1.0 ولا تقلّ عن 0. 

ولكن ماذا إذا أردت الحصول على أرقام عشوائيّة صحيحة؟ إذا أضفت عددًا صحيحًا للدّالّة كمُعطى فستقوم الدّالّة بتوليد عددًا عشوائيًّا صحيحًا بين 0 والعدد المعطى ولكن العدد المعطى لن يكون ضمن تلك الأعداد العشوائيّة. فمثلاً إذا أعطيت الدّالّة رقم 6 ستقوم بتوليد رقمًا عشوائيًّا بين 0 و 5:

rand(6)

ماذا لو أردت البدء من 1 بدلاً من 0؟ توفّر روبي طريقة لطيفة لفعل ذلك. كلّ ما علينا فعله هو إدخال مجالrange معيّن من القيم كمُعطى للدّالّة فنكتبها هكذا:

rand(1..6)

الأمر السّابق يخبر روبي بأن تختار رقمًا عشوائيًّا بين 1 و 6، متضمّنة 1 و 6 أيضًا ضمن الأرقام العشوائيّة. يذكّرنا هذا بلعبة إلقاء النّرد، أليس كذلك؟

خاتمة

تعرّفنا في هذا الدّرس على بعض المفاهيم المهمّة في روبي مثل الأرقام والدوال الخاصّة بها وكيفيّة تحويل رقم إلى سلسلة والعكس. 

هدف هذا الدّرس هو إعطاؤك لمحة سريعة عن العمليات التي يُمكن تنفيذها على الأرقام ومبدأ عمل ذلك.