تعرّفنا في الدّرس السّابق على جداول التّقطيع Hash وكيفيّة التعامل معها والدوال الخاصّة بها. سنتعرّف في هذا الدّرس على نوع آخر من المجموعات Collections وهو المجالات Rangess. تعدّ المجالات شكلًا آخر من المصفوفات Arrays التي تحدّثنا عنها في الدّرس الخامس إلا أنّها متسلسلة على نحوٍ محدّد وأسهل بكثير من حيث الإنشاء عن المصفوفات. أمثلة على المجالات، الأعداد من 0 لـ 9، الأيّام من السبت إلى الجمعة وغيرها من الأمثلة التي تقدّم مجالات محدّدة ومتسلسلة.
إنشاء مجال
سنتعرّف الآن على كيفيّة إنشاء المجالات في سطر أوامر روبي التفاعليّ. يمكن استخدام المجال لتمثيل متسلسلة من القيم بترتيب معيّن. ربّما تكون قد لاحظت استخدامنا للمجالات في دروس سابقة مثلما فعلنا عند البحث عن مصفوفة جزئيّة Subset من مصفوفة أخرى في درس المصفوفات.
أوّلاً إحدى طرق إنشاء مجال هي نفس الطريقة التي استخدمناها لإنشاء مصفوفات وجداول التّقطيع من قبل عن طريق استخدام دالّة new.
numbers = Range.new(1, 10)انتبه إلى أنّ دالّة new في حالة المجالات يجب أن تستقبل معطيات تمثّل بداية ونهاية المجال ولا يمكن إنشاء مجال فارغ مثلما كان ممكنًا إنشاء مصفوفات أو جداول تجزئة فارغة. جرّب كتابة الأمر السّابق مع عدم إعطاء روبي بداية ونهاية المجال، ماذا حدث؟ طبعت روبي رسالة خطأ Error تخبرك بأنّ عدد المعطيات خاطئة حيث أنّك زوّدت الدّالّة بلا شيء رغم انتظارها لمعطيين أو ثلاثة. المعطى الثالث exclude_end وهو لإخبار روبي هل عليها تضمين نهاية المجال بالمجال أم لا. إذا لم نعطي روبي ذلك المعطى الثّالث أو كانت قيمته false فستقوم روبي بتضمين النهاية بالمجال، أمّا في حالة غير ذلك فسيتمّ عدم تضمين النهاية.
يمكنك إنشاء مجال عن طريقة الفصل بين بداية المجال ونهايتها باستخدام نقطتين كالتّالي:
numbers = 1..10سيقوم الأمر السّابق بإنشاء مجال من كلّ الأرقام الموجودة بين 1 و 10 مشتملة على 1 و 10 أيضًا وتعيينها إلى المتغيّر numbers. على الجانب الآخر فإنّه إذا استخدمنا ثلاث نقاط بدلاً من اثنتين ستقوم روبي بإنشاء مجال من العناصر من 1 إلى 9 مع تجاهل 10.
1...10إذا فنستخدم النقطتان إذا أردنا أن يشتمل المجال على نقطة النّهاية وثلاث نقاط إذا لم نرده ذلك. يسمّى النّوع الأوّل Inclusive والثّاني Exclusive.
يمكننا أيضًا إنشاء مجال محدّد من الأحرف. فمثلاً يمكننا إنشاء مجال للأبجديّة الإنجليزيّة مكوّن من الأحرف الصغيرة Lower Case ثمّ تعيينها إلى المتغيّر alphabet عن طريق كتابة الشيفرة البرمجيّة أدناه:
alpahabet = "a".."z"إذًا لدينا المتغيّر alphabet والذين قمنا بتعيين المجال إليه. ومجالنا المحدّد هنا هو الأحرف من a إلى z مع تضمين z في المجال.
الوصول إلى قيم بالمجال
لاحظ كيف قامت روبي في كلّ مرّة بإرجاع المجال بالشّكل التي أُنشئت عليه دون طباعة عناصر المجال. هذا هو أحد الأمور المثيرة للاهتمام حول المجالات، فمتى أردت إظهار المجال حتّى ولو باستخدام الأمر puts فلن تحصل على شيء غير الهيئة التي أنشأت المجال عليها. قد تتساءل ولكن ماذا لو أردت استخدام عناصر المجال؟ للأسف لا يمكنك الوصول إلى العناصر أو القيم الموجودة في المجال مثلما كان بإمكانك مع المصفوفات والتجزئات. فمثلاً إذا أردت معرفة ما هو الحرف الموجود في الموقع الثّاني من المجال وكتبت [alphabet[2 مثلما كنت تفعل مع المصفوفة ستقوم روبي بإرجاع رسالة خط إليك. لأنّ هذه الدّالّة ليست دالّة للوصول إلى قيم مفردة في المجال.
ولكن لحسن الحظ فهناك دالّة تسمّى to_a والتي تعني To Array. يمكن لهذه الدّالّة تحويل المجال الخاصّ بنا إلى مصفوفة ومن ثمّ يمكننا الوصول إلى العناصر بسهولة.
alphabet_array = alphabet.to_aإذًا الآن لدينا المتغيّر alphabet_array والذي سيحتوي على المصفوفة الجديدة الناتجة عن تحويل المجال alphabet إلى مصفوفة باستخدام دالّة to_a.
لاحظ كيف قامت روبي بإرجاع مصفوفة تحتوي على جميع الأحرف من a إلى z على هيئة عناصر من نوع سلسلة String. الآن يمكنك استخدام جميع الدوال الخاصّة بالمصفوفات والتي من بينها الوصول إلى العناصر.
alphabet_array[2]ستقوم روبي بعد تنفيذ هذا الأمر بإرجاع "c". هذا لأنّه كما ذكرنا سابقًا أنّ المصفوفات تقوم بالعدّ بدءًا من 0 وليس 1. إذًا فباستخدامنا 2 فإنّنا قد قمنا بالبحث عن العنصر الثالث في المصفوفة.
لمعرفة إذا كان المجال يحتوي على قيمة معيّنة أو لا يمكننا استخدام الدّالّة المنطقيّة ?include.
numbers.include?(5) # trueستقوم روبي بإرجاع true حيث أنّ المجال (قمنا بإنشائه سابقًا في البداية) يحتوي بالفعل على القيمة 5. فأنت هنا تسأل روبي هل القيمة 5 موجودة في المجال numbers؟
لمعرفة إذا كان المجال الخاصّ بنا يتضمّن نهاية المجال مع القيم أم لا يمكننا فعل ذلك عن طريق دالّة ?exclude_end حيث تقوم بإرجاع true إذا لم يشتمل المجال على النّهاية وfalse إذا كان العكس.
numbers.exclude_end?استخدامات المجالات
تستخدم المجالات في كثير من الأحيان في المقارنة أو التكرار. مثال على المقارنة، التحقّق من وجود قيمة معيّنة في مجال محدّد من القيم.
مثال على التكرار، تنفيذ حلقة Loop لفعل أمر ما 10 مرّات. يمكن إنشاء مجال باستخدام أيّ نوع من البيانات ولكن في أغلب الأحيان ستجد نفسك تستخدم المجالات من نوع السلاسل أو الأرقام فقط. السبب وراء ذلك هو قدرة روبي على ترتيب القيم في هذين النّوعين. فمثلاً، من السّهل إنشاء مجال 1 إلى 10، التحقّق من ما إذا كانت قيمة معيّنة موجودة في هذا المجال وأيضًا من السّهل طباعة كلّ رقم في المجال. الأمر ذاته مشابه مع السلاسل.
تعرّفنا سابقًا أنّه بإمكاننا إنشاء مجال من الأرقام الصحيحة Integer من 0 إلى 10. الأمر الجيّد أيضًا أنّه بإمكاننا إنشاء مجالات من الأعداد العشريّة Float فمثلاً لو أردنا إنشاء مجال لنظام المعدّل التراكمي GPA فيمكننا إنشاؤه كالتّالي:
gpa = 0.0..4.0الآن إذا أردنا معرفة إذا كانت قيمة عشريّة معيّنة موجودة في هذا المجال أو لا (لنفرض مثلاً 2.5) فيمكننا فعل ذلك باستخدام دالّة ?include كالتّالي:
gpa.include?(2.5)تطبيق عملي
لا يبدو مثال المعدّل التراكمي السّابق مفيدًا كثيرًا، أليس كذلك؟ يمكننا جعله أكثر إفادة بتحديد مجال من 0 إلى 2 بحيث يكون هذا المجال هو مجال الإنذار كالتّالي:
gpa_warning = 0.0..2.0الآن لنطبّق ما تعلّمناه في درس العبارات الشرطيّة يمكننا إنشاء برنامج لاستقبال المعدّل التراكمي للطالب ومن ثمّ معالجة البيانات وطباعة معلومات عنها. افتح ملفًّا جديدًا واحفظه باسم gpa.rb أو أيّ اسم من اختيارك مع التأكّد من وجود rb. في نهاية اسم الملفّ.
لنبدأ أوّلاً بطباعة التعليمات الخاصّة بالبرنامج، سنطلب من المستخدم إدخال المعدّل التراكمي الخاصّ به واستقبال المعدّل التراكمي كالتّالي:
gpa_warning = 0.0...2.0
puts "Please Enter your GPA (0.0 to 4.0)"
gpa_entry = gets.to_fفي السّطر الأوّل قمنا بتعريف متغيّر باسم gpa_warning وقمنا بتعيين المجال 0 إلى 2 إليه، حيث هذا المجال هو مجال التنبيه لأيّ طالب حاصل على معدّل تراكمي بين 0 و2.
بعد ذلك في السطر الثّاني طبعنا رسالة على الشّاشة تسأل المستخدم أن يدخل قيمة المعدّل التراكمي الخاصّ به بين 0 و 4.
في السطر الثّالث أنشأنا متغيّر باسم gpa_entery وهو المتغيّر الذي ستقوم روبي بحفظ القيمة التي سيدخلها المستخدم إلى البرنامج به. أمر gets يتيح للمستخدم إدخال بيانات، دالّة to_f تستخدم لتحويل المُدخلات Inputs من سلاسل إلى أرقام عشريّة، حيث أنّ أيّ مدخل يتمّ اعتباره افتراضيًّا أنّه سلسلة (اسم الدّالّة نفسها هو اختصار لـ get string).
قد تتساءل هنا، لماذا لم نضِف دالّة chomp إلى gets لحذف السطر الذي تضيفه روبي إلى المدخل عند الضغط على Enter؟ الإجابة هي أنّ السطر الزائد يتمّ حذفه بالفعل عند تحويل المُدخل إلى عدد عشري.
الآن لدينا ما نحتاج للحصول على مُدخل من المستخدم. الجزء الثّاني من البرنامج هو أن نقوم بالتعامل مع هذه البيانات بحيث تقوم بطباعة شيء محدّد بناءً على ما يدخله المستخدم.
if (gpa_entry < 0.0 || gpa_entry > 4.0)
puts "False entery. Please enter a numberic value between 0 and 4."
elsif (gpa_warning.include?(gpa_entry))
puts "Your GPA is too low! You need to do something about it."
else
puts "Congratulations! Your GPA is good. No warnings."
end
ماذا فعلنا هنا؟ أوّلاً، عبارة if الأولى تقوم بالتحقّق إذا كان ما أدخله المستخدم أصغر من 0 أو أكبر من 4 وهذه حالات غير متوقّعة في المعدّل التراكمي. إذا كان المُدخل يحقّق أحد الشرطين سيقوم البرنامج بإخبار المستخدم أنّ عليه إدخال رقم ما بين 0 و 4.
عبارة elsif تتحقّق هل يحتوي المجال الموجود في المتغيّر gpa_warning على قيمة المتغيّر gpa_entery والذي هو القيمة التي أدخلها المستخدم. إذا تحقّق شرط العبارة فهذا يعني أن المعدّل التراكمي الذي تمّ إدخاله سيكون بين 0 و2 وفي هذه الحالّة سيقوم البرنامج بطباعة رسالة التنبيه للمستخدم.
في حالة إذا كان المعدّل التراكمي غير ذلك، أي أنّه ليس أقل من 0 أو أكبر من 4. وأيضًا ليس بين 0 و2 فسيقوم البرنامج بإخبار المستخدم أنّ معدّله التراكمي جيّد وأنّه لا توجد أيّ تنبيهات له.
الآن إذا قمت بتجربة البرنامج ستجده يعمل بشكلٍ جيّد ولكن ماذا يحدث عندما تُدخل سلسلة نصيّة؟ يقوم البرنامج بطباعة رسالة التنبيه بأنّ المعدّل التراكمي منخفض، أعلم أنّك لم تتوقّع ذلك. تقوم دالّة t_f بتحويل ما نستدعيها عليه إلى عدد عشري وإذا كان المُدخل هو نصّ عادي فتقوم بتحويل قيمته إلى 0.0 وهي القيمة الموجودة لدينا بالفعل في المجال.
والآن حان دورك، هل يمكنك حلّ هذه المشكلة بحيث أنّه عند إدخال المستخدم أحرفًا وقيمًا ليست بالأرقام يطبع له البرنامج أنّ عليه إدخال أرقام؟
خاتمة
تعرّفنا في هذا الدّرس والدّروس الماضية على أنواع المجموعات المختلفة في روبي مثل المصفوفات، جداول التّقطيع والمجالات. يمكنك قراءة توثيق روبي حول المجالات لمعرفة المزيد عنها. جرّب تحسين البرنامج الموجود بقسم التطبيق العملي بأن يقوم بطباعة بيانات أخرى حول المعدّل التراكمي بناءً على إدخال المستخدم وموقع هذا المعدّل بالنسبة للمجال المحدّد. إذا كنت تودّ إضافة معلومة عن المجالات أو واجهتك مشاكل أو لديك تساؤل حول الدّرس فلا تتردّد في السؤال بقسم التعليقات أدناه.
