Rubyで配列の要素の平均値を求める方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにRubyで配列の要素の平均値を求める方法について解説しています。ここではinjectメソッドを使った書き方などいくつかの例を見ていきます。メタプログラミングを使った方法についても学習しましょう。

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Rubyで配列の要素の平均値を求める方法について解説します。

 

なお本記事は、TechAcademyのWebアプリケーションオンラインブートキャンプの内容をもとに紹介しています

 

田島悠介

今回は、Rubyに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

配列の要素の平均値を求める方法について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

配列の要素の平均値を求める方法

今回はRubyで配列の数値の平均値を求める方法を紹介します。実装の方法は様々あるので、比較的平易な実装方法から、メタプログラミングを使った応用的なやり方までご紹介していきます。

特にメタプログラミングでの実装方法はスクリプト言語ならではの方法ですので、是非理解しましょう。

ちなみに平均は要素の数の合計を要素数で割ったものになります。

 

実際に書いてみよう

まずは愚直に書いてみましょう。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # 要素
numbers.length # 要素の合計(ここでは5)
sum_of_number = 0 # 合計値用の変数の定義
numbers.each do |number|
sum_of_number = sum_of_number + number # 順番に足す
end
puts sum_of_number / numbers.length
# => 3

確かにこのコードで動きます。ただ少し冗長ですので、もう少しRubyらしく書いてみましょう。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # 要素
puts numbers.inject(0){|sum_of_number, number| sum_of_number + number} / numbers.length
# => 3

このようにinjectメソッドを使うと、1行で書くことができます。

injectメソッドは少しわかりにくいですが、計算結果を保持しつつ繰り返し計算を行うときに使います。ブロックに順に「要素1、要素2」、「ブロックの前回の戻り値、要素3」、「ブロックの前回の戻り値、要素4」、…を渡します。メソッドの戻り値はブロックが最後に返した値になります。(参考:https://ref.xaio.jp/ruby/classes/enumerable/inject

 

繰り返し計算に使うメソッドが単一の場合には、引数にSymbolの形でメソッドを置くことにより、より簡易に書くことができます。

numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # 要素
puts numbers.inject(:+) / numbers.length

これもまたわかりにくいですが、実は「+」もメソッドである、ということですね。Rubyは数値でさえもオブジェクトの言語なので、こういったおもしろい処理が可能なのです。

でもこうやって書けたらいいのになぁって思いませんでしょうか?

numbers = [1, 2, 3, 4, 5] # 要素
numbers.average

実はできるんです。Rubyは組み込みのクラスのメソッドをオーバーライドしたり、そこに新しいメソッドを作ることができます。実際にやってみましょう。

class Array
def average
self.inject(:+) / self.length
end
end
puts [1, 2, 3, 4, 5].average
# => 3

ここでは組み込みのArray、つまり配列クラスにaverageというメソッドを追加しているのです。

このように組み込みのクラスを開けることをオープンクラス、メソッドを追加したりオーバーライドすることをモンキーパッチと言います。またこういったコードを作るためのプログラムを書くことをメタプログラミングと言います。あの有名なRuby on Railsもメタプログラミングを駆使して作り込まれているので、覚えておきましょう。

メタプログラミングは組み込みのコード自体を書き換えるので、無計画に実装すると後々大変なことになります。本当にそれを実装するのが最適解なのかをきちんと精査していく必要があるのです。

平均値にも様々な実装方法がありますので、是非そこからメタプログラミングの世界も見てみてはいかがでしょうか。

 

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筆者プロフィール

小原 幹康

小学生のときからプログラミングで遊んでいる31歳。
大手企業、ベンチャー企業のCTOなどを経て、現在はフリーランスのエンジニア。
主にC向けのWebメディアを複数持ち、広告収入で日雇いの如く暮らしている。

好きな言語:Ruby、Python、Go
好きなエディタ:emacs
好きなキーボード:Happy Hacking Keyboard 英語無刻印モデル

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

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