配列ではインデックスを使用して値を順次代入したり、取り出したりすることができた。ハッシュも配列と似たような形態をとるが、ハッシュではインデックスのかわりにkeyを用いる。keyは通し番号ではなく、任意の値を取ることができる。以下は左側が配列の例、右側がハッシュの例である。

menu = Hash.new
menu["カレーライス"]=600
menu["ハンバーグ"]=800
menu["ロールキャベツ"]=750
menu["牛丼"]=400
menu["ラーメン"]=500
menu["田舎煮定食"]=650

price = []
price[0]=600
price[1]=800
price[2]=750
price[3]=400
price[4]=500
price[5]=650

これはメニューと金額を示したものである。ハッシュの場合、keyを任意の値とすることができるため、カレーライスやハンバーグといった文字列をkeyとして、対応する金額を代入している。keyに対応する金額をvalueと呼ぶ。配列ではインデックスは通し番号となるため、金額のみが代入される。このままではメニューとの対応が取れないため、priceという配列以外に、例えばmenuという配列を設け、menu[0]にカレーライスを代入し、price[0]に600を代入するという作業が必要となる。

まずはハッシュの特徴と用法についてまとめてみよう。

以下のデータをハッシュの初期値として与えることを考えよう。

配列の場合は、price=[350,350,250,250,120,450]というように両側を[]でくくり、中のデータはカンマを入れて記述したのに対し、ハッシュではkey => valueというように、keyとvalueのペアを並べて表記する。ペアとペアの区切りにはカンマをつける。また、配列とは異なり両側を{}で囲んで示す。=>は=（イコール）と>（不等号）を組み合わせる。

keyのチーズラーメンや納豆ラーメンは文字列であるため""をつけている。valueは数字であるため""はついていない。ちなみにkeyが数字の場合は""は不要であるし、valueが文字列であれば""をつける必要がある。なお記述をする際には、以下のように適宜改行を入れて見やすく書いてもよい。

noodle = {
         "チーズラーメン" => 600,
         "納豆ラーメン" => 700,
         "キムチラーメン" => 780,
         "まぐろラーメン" => 800,
         "牛乳ラーメン" => 500
         }

ハッシュへは、keyとvalueをペアで代入する。ハッシュの初期値の記載には{}を用いたが、ハッシュへの代入には[]を使用する(team.rb)。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-

ball = Hash.new	# 新しいハッシュの生成
while true
  print"親会社（登録終了は　q）: "
  company = gets.chomp!
  if company == "q"
    break
  end
  print"チーム名: "
  team = gets.chomp!
  ball[company] = team
end

p ball.keys
p ball.values
p ball

このプログラムでは、親会社とチーム名を入力しハッシュに代入している。冒頭でball = Hash.newと宣言し、ballをハッシュ変数としている。そして、親会社とチーム名について入力を求め、それぞれcompanyとteamに代入している。その後で、

ball[company] = team

の行で、companyをkey、teamをvalueとしてballに代入している。以下が実行結果である。

sime{c1xxxxx}% chmod +x team.rb[Return]
sime{c1xxxxx}% ./team.rb[Return]
親会社（登録終了は　q）:スイート[Return]
チーム名:メイプルス[Return]
親会社（登録終了は　q）:公益[Return]
チーム名:サンダース[Return]
親会社（登録終了は　q）:サンタナ[Return]
チーム名:カーズ[Return]
親会社（登録終了は　q）:q[Return]
["スイート","公益","サンタナ"]
["メイプルス","サンダース","カーズ"]
{"スイート"=>"メイプルス", "公益"=>"サンダース", "サンタナ"=>"カーズ"}

このプログラムでは最後にpメソッドを使ってハッシュに代入された値を表示している。ここで、

p ball.keys

とするとkeyのみが表示される。

p ball.values

とするとvalueのみが表示される。

p ball

とするとkey=>valueの形式で表示される。

ハッシュに代入された値を取り出す方法を、配列と比較しながら見ていこう。いずれもレジでレシートを作成するプログラムを想定している。購入した商品と金額はバーコードにより読み取り済みであり、配列もしくはハッシュに代入されているものとする。

配列の場合

配列を使用したプログラムを示す（receipt-array.rb）。商品名が代入された配列itemと、金額が代入された配列kingakuという2つの配列変数を使用している。配列からの値の取出しにはインデックスを使用するため、初期値を0とするiという変数を使用し、while文で繰り返し表示をしている。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-

item = ["牛乳","醤油","玉葱","納豆","林檎","牛肉",]
kingaku = [98,298,198,128,300,698]
i = 0
sum = 0

while i < kingaku.length
  sum += kingaku[i]
  printf("%s\t%d円\n",item[i],kingaku[i])
  i += 1
end

printf("合計\t%d円\n",sum)

実行するとインデックス0から順番に表示される。printfの中の\tはタブキー1つという意味である。

sime{c1xxxxx}% chmod +x receipt-array.rb[Return]
sime{c1xxxxx}% ./receipt-array.rb[Return]
牛乳	98円
醤油	298円
玉葱	198円
納豆	128円
林檎	300円
牛肉	698円
合計	1720円

ハッシュの場合

ハッシュを使用した場合は以下の通りとなる（receipt-hash.rb）。ハッシュの場合、インデックスではなくkeyとvalueを用いているため、iの値を1ずつ増やしながら繰り返し表示をするwhile-endが使用できない。ここではfor-endを使用している。item、moneyにはそれぞれkey、valueの値が代入される。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-

kingaku = { "牛乳" => 98,
            "醤油" => 298,
            "玉葱" => 198,
            "納豆" => 128,
            "林檎" => 300,
            "牛肉" => 698
            }
sum = 0

for item, money in kingaku  #keyをitem、valueをmoneyに代入
  printf("%-10s\t%5d円\n",item, money)
  sum += money
end

printf("合計\t%d円\n",sum)

for文について若干説明する。

for item, money in kingaku

の行で、ハッシュ変数のkingakuのkeyとvalueを対で取り出し、それぞれitemとmoneyに代入している。そして、printfの行とsum+=moneyの行を実施する。kingakuのkeyとvalueを対で1つずつ取り出しながら全てのデータを読み出すまでfor-end間を繰り返し実施する。

receipt-hash.rbの実行結果は以下の通りである。ハッシュの場合、代入した順番と結果の順番が必ずしも一致しないことがわかる。

sime{c1xxxxx}% chmod +x receipt-hash.rb[Return]
sime{c1xxxxx}% ./receipt-hash.rb[Return]
牛乳	98円
牛肉	698円
林檎	300円
納豆	128円
玉葱	198円
醤油	298円
合計	1720円
# 初期値で代入を行った順番と結果表示の順番が対応していない

ハッシュに代入されているkeyを指定してvalueを取り出す方法について見てみよう。まずは実際のプログラムを見ながら確認しよう（capital.rb）。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-

place = Hash.new(0)
place["ドイツ"] = "ベルリン"
place["フランス"] = "パリ"
place["スイス"] = "ベルン"
place["フィンランド"] = "ヘルシンキ"

print "どこの国の首都が知りたいですか\n"
for name in place.keys
  printf("%s  ",name)
end
print"\n"

where = gets.chomp!
capital = place[where]

if capital == 0
  printf("%sのデータはありません\n", where)
else
  printf("%sの首都は%sです\n", where, capital)
end

このプログラムでは、hoge[key]=valueの形式でハッシュへの代入を行っているが、{}を用いて初期値という形で代入をしても良い。以下に実行例を示す。ktermでの日本語入力のON/OFFはCtrl+oである。

sime{c1xxxxx}% chmod +x capital.rb[Return]
sime{c1xxxxx}% ./capital.rb[Return]
どこの国の首都が知りたいですか
ドイツ　フランス　スイス　フィンランド
フランス
フランスの首都はパリです

実行結果の例では、ユーザはフランスと入力している。入力データの受け取りは

where = gets.chomp!

の行で行われており、whereに"フランス"が代入される。そして

capital = place[where]

の行ではplaceというハッシュ変数において、whereをkeyとするvalueを調べ、これをcapitalに代入している。これによりcapitalにはフランスに対応するvalueであるパリが代入されることになる。

冒頭のplace = Hash.new(0)はplaceが空のハッシュ変数であることを宣言するものであるが、Hash.newのかわりにHash.new(0)としている。Hash.new（値）にすると、定義されていないkeyが指定された場合に、valueとしてこの値が返される。

ハッシュ変数を利用する上で、知っておいた方がよい事柄についてまとめる。

keyは重複できない

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-
menu = Hash.new
menu["うどん"] = 300
menu["うどん"] = 400
p menu #=>{"うどん"=>400}

同一のkeyで複数回代入を行うと、最後に代入をしたkeyとvalueのペアの値が保持される。

valueは重複可

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-
menu = Hash.new
menu["うどん"] = 350
menu["ラーメン"] = 350
p menu #=>{"うどん"=>350, "ラーメン"=>350}

同一のvalueがあってもkeyが異なっていれば代入可能。

keyやvalueの有無は調査可能

ハッシュ.key?(値)、ハッシュ.value?(値)でそれぞれkeyやvalueの有無を調べることができる。その値がkeyやvalueとして代入されていればTrueを返し、代入されていなければFalseを返す。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-
menu = Hash.new
menu["うどん"] = 350
menu["ラーメン"] = 350
p menu.key?("うどん") #=>true
p menu.key?("そば") #=>false

manu.key?("りんご") == True　というようにif-endと組み合わせることでプログラム内での活用が可能となる。

hoge = gets.chomp!とし、("りんご")の部分を(hoge)とすると、任意のkeyの存在を調べることができる。

capital.rbのif文を書き換える。具体的には、ハッシュ.key?(値)を用いて、未登録のkey（例えば「日本」）を入力した時に「○○のデータはありません」というメッセージが表示されるようにする。

ハッシュはkeyとvalueを使い、任意の値に任意の値を結びつけ、ペアでデータを保存することができるものであった。では、次のようなデータ（name.txt）をハッシュ変数に代入する場合はどうしたらよいだろうか。

氏　　名　　　　年齢　血液型
山田一郎         21      A
佐藤二郎         22      B
加藤三郎         23      B
藤田四郎         24      O
木村五郎         25      A
鈴木六郎         26      O

これをハッシュに代入しようとすると戸惑うことになる。key「山田一郎」のvalueが「21とA」という2つの値になっているためである。

実はこのような場合でもハッシュへの代入は可能である。keyとvalueは1対1の対応をしなければならないというわけではなく、1つのkeyに対して複数のvalueを結びつけることができる。つまりvalueを配列にすることができる。上記の例は次のように書くことができる。

name["山田一郎"] = [21, "A"]

Aは文字列なので""をつけており、21は数字なので""をつけていない。name.txtを読み込んでハッシュに代入し、結果を表示するプログラムを書くと以下の通りとなる（onamae.rb）。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-

raw = Hash.new

while line = gets
  if /(\S+)\s+(\d+)\s+(\S+)/ =~ line
    # 1個目の() (\S+)→氏名が入る
    # 2個目の() (\d+)→年齢が入る
    # 3個目の() (\S+)→血液型が入る
    raw[$1] = [$2, $3] # 配列を代入
  end
end

for name, data in raw
  # data には、[年齢, 血液型] という配列が入っている
  printf("%-10sさんは%2d歳で、血液型は%s型です。\n", 
  name, data[0], data[1])
  # dataの第0要素が年齢、第1要素が血液型
end

sime{c1xxxxx}% chmod +x onamae.rb[Return]
sime{c1xxxxx}% ./onamae.rb name.txt[Return]
鈴木六郎  さんは26歳で、血液型はO型です。
木村五郎  さんは25歳で、血液型はA型です。
藤田四郎  さんは24歳で、血液型はO型です。
加藤三郎  さんは23歳で、血液型はB型です。
佐藤二郎  さんは22歳で、血液型はB型です。
山田一郎  さんは21歳で、血液型はA型です。

結果を表示するにあたり、for-endの構文を用いてkeyとvalueをペアで取り出し、それぞれnameとdataに代入している。dataについては、今回はvalueが年齢と血液型という2つの値をもつ配列であるため、printfではdata[0],data[1]というようにインデックスを指定することで、それぞれの値を取り出せるように指示している。

なお配列とは異なり、ハッシュでは値を取り出すときの順番は、読み込んだ順番とは無関係になる。ハッシュはmd5（Message Digest 5）という方法でデータを暗号化して格納する。暗号化されたデータの大きさによって取り出される順番が決まるため、読み込んだ順番と異なることになる。

参考までにこのプログラムを配列で書くと次のようになる(onamae-array.rb)。

#!/usr/koeki/bin/ruby
# -*- coding: utf-8 -*-

name = [] #氏名用の配列
age = []  #年齢用の配列
blood = [] #血液型用の配列
i = j = 0 #配列のインデックス

while line = gets
  if /(\S+)\s+(\d+)\s+(\S+)/ =~ line
    # 1個目の() (\S+)→氏名が入る
    # 2個目の() (\d+)→年齢が入る
    # 3個目の() (\S+)→血液型が入る
    name[i] = $1
    age[i] = $2
    blood[i] = $3
    i += 1
  end
end

while j < i
  printf("%-10sさんは%2d歳で、血液型は%s型です。\n", 
  name[j], age[j], blood[j])
  j += 1
end

好きな店舗の名前を考えなさい（商標権を侵害しないように！）。次にその店舗が取り扱う商品を10個以上考え、それぞれについて金額の設定をしなさい。その上で以下についてできるところまで実施しなさい（ruby2-2.rb）。

1. capital.rbを参考に、keyに商品名、valueに金額を代入しておき、商品名と購入数を入力すると合計金額が表示されるようにする
2. 取り扱っていない商品名を入力した場合には、取り扱っていない旨を表示する（商品名→個数の入力→ありません、ではなく、商品名→ありません、の順番でメッセージが出されるようにすること）
3. プログラム起動～終了の間に、複数種類の商品を購入できるようにする
4. valueを配列にして金額と在庫数を代入しておき、在庫数を上回る販売ができないようにする
5. 在庫数の変化を次回プログラム起動時に持ち越す
6. プログラム終了時に在庫数がn個を下回る商品については発注を行い、次回起動時には在庫をx個増加させる。nとxは自由に定めてよい。単にプログラム終了時にx個増加させておくだけで良いが、発注から納品のプロセスが可視化されていればなお良い（つまり、次回起動時にx個納品されたことが通知されるようにする）

• 提出先：naoya@e.koeki-u.ac.jp
• 提出期限：第1提出期限、第2提出期限を設定
• メールのSubject：課題2
• 本文の構成：1行目で学籍番号、氏名を記載する。2行目以降は下記の構成とする

1. 店舗名・取扱商品
2. 何番まで実施したか
3. 作成したプログラム
4. プログラムの実行結果
5. プログラムの説明
6. 感想
7. ファイルの添付

• 採点基準：期限内提出点（2点）、メールの体裁（1点）、プログラム（1個0.5点）、プログラムの説明（2点）
• プログラムの説明：1～6のプログラムの改良点について、それぞれ説明する。対応関係がわかるようにすること。
• わかりにくい説明や、Webページを単にコピー&ペーストしただけの説明は減点することがある。一度読み直してから提出すること。
• 驚異的に良くできているレポートについては満点を超える得点をつけることがある。
• よくできていたレポートは、他の人の参考になるよう、本人が特定できないような形で掲載する。掲載してほしくない場合はメールでの課題提出時にその旨記載すること。

Tips：emacsでの日本語入力のオンオフはCtrl+oです

Tips：ktermでのプログラムの実行結果をメールに貼り付けるには、コピーしたい箇所をマウスで選択し、emacs（Mew）上でマウスの真ん中ボタンをクリックする

Tips：Mewによるメールの送り方はMewコマンドを参照