はじめに
マルチスケールシミュレーション特論の講義メモです．講義メモのインデックスはコチラ
今回の参考資料はチャート式ruby-V(Recursive Fibonacci)です．
チャート式 Ruby
参照記事はコチラ
fibonacci
フィボナッチ数列とは
0 1 1 2 3 5 8 13 21 ...
のように
fib(n) = fib(n-1)+fib(n-2)
を満たす数列である．この関数 fib をテスト駆動開発で作成していく．
テスト駆動開発ではとりあえず出力してみて，期待する出力と異なっていれば修正していくような進め方をする．今回は 1 つずつ項を追って，プログラムを完成させる．
fib(0) = 0
フィボナッチ数列の初項は 0 なので，関数 fib は
def fib(n)
if n==0
return 0
end
end
puts fib(0)
期待する出力と等しいか確認したいので，前回作成した assert_equal を使って確認する．
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
if n==0
return 0
end
end
puts assert_equal(0,fib(0))
実行すると
> ruby fibonacci.rb
expected :: 0
result :: 0
succeeded in assert_equal.
期待通りの出力が得られた．assert_equal 便利！
fib(1) = 1
続いて第 2 項は 1 なので，関数 fib は
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
if n==0
return 0
end
if n==1
return 1
end
end
puts assert_equal(1,fib(1))
実行すると
> ruby fibonacci.rb
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
期待通りの出力が得られた．ここで，テスト部分の書き換えを楽にするために，少し改変する．
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
if n==0
return 0
end
if n==1
return 1
end
end
[[0,0],[1,1]].each do |pair|
puts assert_equal(pair[0],fib(pair[1]))
end
fib(2) = fib(1) + fib(0) = 1
一度テストしてみる．
[[0,0],[1,1],[1,2]].each do |pair|
と追加して，実行すると
> ruby fibonacci.rb
expected :: 0
result :: 0
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result ::
failed in assert_equal.
0, 1 以外は定義されてないので仕方ないよね．それでは 2 のときの条件も追加する．
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
if n==0
return 0
end
if n<=2
return 1
end
end
[[0,0],[1,1],[2,1]].each do |index, expected|
puts assert_equal(expected,fib(index))
end
ついでに each 文の受け渡しもよりわかりやすいように改良しておく．
if 文が重くなってきたが，条件文は 1 行で表すことができるので忘れずにリファクタリングする．
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
return 0 if n==0
return 1 if n<=2
end
[[0,0],[1,1],[2,1]].each do |index, expected|
puts assert_equal(expected,fib(index))
end
fib(3) = fib(2) + fib(1) = 2
続いて第 3 項．まずはテスト．
[[0,0],[1,1],[2,1],[3,2]].each do |index, expected|
> ruby fibonacci.rb
expected :: 0
result :: 0
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 2
result ::
failed in assert_equal.
仕方ないです．TDD はまず green にすることが大切だそうなので，
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
return 0 if n==0
return 1 if n<=2
return 2
end
[[0,0],[1,1],[2,1],[3,2]].each do |index, expected|
puts assert_equal(expected,fib(index))
end
さすがに強引すぎる気がする．
アルゴリズム的に正しくは
return fib(2) + fib(1)
なので
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
return 0 if n==0
return 1 if n<=2
return fib(2) + fib(1)
end
[[0,0],[1,1],[2,1],[3,2]].each do |index, expected|
puts assert_equal(expected,fib(index))
end
実行すると
> ruby fibonacci.rb
expected :: 0
result :: 0
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 2
result :: 2
succeeded in assert_equal.
このときf(2)ってずっと呼び出されるんじゃあ…
うまくいってるのがよくわからない．
fib(4) = fib(3) + fib(2) = 2 + 1 = 3
続いて第 4 項．まずはテスト．
[[0,0],[1,1],[2,1],[3,2],[4,3]].each do |index, expected|
> ruby fibonacci.rb
expected :: 0
result :: 0
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 2
result :: 2
succeeded in assert_equal.
expected :: 3
result :: 2
failed in assert_equal.
もちろんエラーが出る．
3 つ目の return を定義通り
fib(n) = fib(n-1) + fib(n-2)
と修正する．このとき
return 1 if n == 1
でよいので，最終的には以下のようなプログラムとなる．
require './assert_equal_final.rb'
def fib(n)
return 0 if n==0
return 1 if n==1
return fib(n-1) + fib(n-2)
end
[[0,0],[1,1],[2,1],[3,2],[4,3],[5,5],[6,8],[7,13],[8,21]].each do |index, expected|
puts assert_equal(expected,fib(index))
end
実行すると
> ruby fibonacci.rb
expected :: 0
result :: 0
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 1
result :: 1
succeeded in assert_equal.
expected :: 2
result :: 2
succeeded in assert_equal.
expected :: 3
result :: 3
succeeded in assert_equal.
expected :: 5
result :: 5
succeeded in assert_equal.
expected :: 8
result :: 8
succeeded in assert_equal.
expected :: 13
result :: 13
succeeded in assert_equal.
expected :: 21
result :: 21
succeeded in assert_equal.
問題なくフィボナッチ数列の関数 fib をテスト駆動開発で作成できた．
Ruby 開発周辺情報
今回はチャート式 Ruby のみです．
次回の講義内容 <2020-12-02 Wed>
次回の講義は
だそうです．
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