Happy FizzBuzz!!
今年はこのあいさつを流行らせていきたいと思います。
残り少ないですがよろしくお願いします。
この記事はリブセンスアドベントカレンダー2016 18日目 A面です。
B面 Amazon PollyでHappy FizzBuzzオーディオライフ
C面 oF製ビジュアライザでHappy FizzBuzzビジュアライズライフ
もあわせてご覧ください。
無限FizzBuzzリスト
さて、みなさんはプログラムの中で
- 長さ不定のFizzBuzzリストが必要になり
- しかし実際に評価されるかは定かでなく
- メモリに乗っけておきたくない
ということが多々ありますよね。
そう、そんなときに役立つのが遅延評価の無限FizzBuzzリストです。
Rubyで実装してみる
さっそくお手持ちのRuby(>2.0)で実装してみましょう。
fb = Array.new(1).cycle.lazy.zip((Array.new(2) << "Fizz").cycle, (Array.new(4) << "Buzz").cycle).with_index(1).map { |s, i| s.join.gsub(/^$/, i.to_s) }
なんと簡潔にできました！
クラスとサイズを見てみると
irb(main):006:0> fb.class
=> Enumerator::Lazy
irb(main):007:0> fb.size
=> Infinity
きちんと遅延評価の無限リストになっています。
実行すると
irb(main):019:0> fb.take(15).map(&:to_s).to_a.join(" ")
=> "1 2 Fizz 4 Buzz Fizz 7 8 Fizz Buzz 11 Fizz 13 14 FizzBuzz"
みごとFizzBuzzがあらわれました。
コード
さきほどコード、改行を入れて見やすくするとこうなります。
fb = Array.new(1).cycle.lazy.zip(
(Array.new(2) << "Fizz").cycle,
(Array.new(4) << "Buzz").cycle
).with_index(1).map { |s, i| s.join.gsub(/^$/, i.to_s) }
まずは一行目。
Array.newは引数Nを渡すとサイズNのnil配列ができあがるので、
Array.new(1)は[nil] となります。
これをcycleすると無限nil配列ができあがります。
ただしこれにzipをかけると永遠に処理が終わらないので、
lazyを挟むことによってEnumerator::Lazyに変換します。
あとは同じように作った無限Fizz配列、無限Buzz配列をzipし、
インデックスを付与してmapします。
map内が少し見苦しいのですが、文字列連結した後、空のときはインデックスに変換。
つまりFizzでもBuzzでもないときは数字が表示される、というわけです。
使用メモリ
もちろん気になるのはメモリですよね。
今回はObjectSpaceを使って計測してみます。
まずはふつうにFizzBuzz配列(サイズ100万)をつくった場合。
irb(main):003:0> fb = []
=> []
irb(main):004:0> (1..1000000).each do |i|
irb(main):005:1* s = ''
irb(main):006:1> s << 'Fizz' if i % 3 == 0
irb(main):007:1> s << 'Buzz' if i % 5 == 0
irb(main):008:1> fb << (s == '' ? i.to_s : s)
irb(main):009:1> end
=> 1..1000000
irb(main):010:0> ObjectSpace.memsize_of(fb)
=> 11636272
とんでもないメモリ使用量ですね。
次に無限FizzBuzzリストの場合です。
irb(main):012:0* lazy_fb = Array.new(1).cycle.lazy.zip((Array.new(2) << "Fizz").cycle, (Array.new(4) << "Buzz").cycle).with_index(1).map { |ss, i| ss.join.gsub(/^$/, i.to_s) }.take(1000000)
=> #<Enumerator::Lazy: #<Enumerator::Lazy: #<Enumerator::Lazy: #<Enumerator::Lazy: #<Enumerator::Lazy: #<Enumerator: [nil]:cycle>>:zip(#<Enumerator: [nil, nil, "Fizz"]:cycle>, #<Enumerator: [nil, nil, nil, nil, "Buzz"]:cycle>)>:with_index(1)>:map>:take(1000000)>
irb(main):013:0> ObjectSpace.memsize_of(lazy_fb)
=> 272
もちろんO(1)です。すばらしい。
まあ評価遅いとかそもそもランダムアクセスのスピード違うから配列と比べてもアレだとか色々難癖はありますが、冒頭に書いたような状況にはピッタリの代物かと思います。
みなさまも、遅延評価の無限FizzBuzzリストを使って、
HappyなFizzBuzzライフをお送りください。