Ruby de FizzBuzz

#はじめに
この記事はFizzBuzz Advent Calendar 2017の 12/24 に向けて書いたものです。

もちろん、FizzBuzz Advent Calender に Ruby版が無い!!
ということで書きました。

#Rubyとは
Rubyとは...
オープンソースの動的なプログラミング言語で、 シンプルさと高い生産性を備えています。 エレガントな文法を持ち、自然に読み書きができます。(公式サイトより)

#FizzBuzz
プログラミング能力をみるテストに使われるFizzBuzzは以下のように使われます。

1から順番に数値を出力します。ただし、下記の条件をみたすとき、数値の代わりに指定した文字列を出力します。

• 3で割り切れるとき "Fizz"
• 5で割り切れるとき "Buzz"
• 3と5で割り切れるとき "FizzBuzz"

簡単なんだけど、焦っていると間違えてしまいがちですね〜

#実装
##要求仕様
1 から n までの数値について FizzBuzz して、 fn に書き込むメソッドを作成します。

fizzbuzz(n, fn)

##テスト
まずはテストを書きましょう。
1 から 100 までの期待する答えを spec/fizz_buzz.answer に作ります。その後、rspec ファイルを作成します。

# spec/fizz_buzz_spec.rb
require_relative '../fizz_buzz.rb'

describe :FizzBuzz do
  before :all do
    dir = File.expand_path(File.dirname(__FILE__))
    @_read  = ->(fn){ File.open(fn).map{ |r| r.chomp }}
    @answer = @_read[File.join(dir, 'fizz_buzz.answer')]
  end

  it 'should be eauql to anser' do
    fn = 'fizz_buzz.result'
    fizzbuzz(100, fn)
    expect(@_read[fn]).to match_array @answer
  end
end

下記コマンドでテストします。

$ rspec spec

##最初の実装
最初の実装なので、とりあえず動かします。

def fizzbuzz(n, fn)
  File.open(fn,'w') do |f|
    1.upto(n) do |i|
      out = ''
      i % 3 == 0 and out << 'Fizz'
      i % 5 == 0 and out << 'Buzz'
      f.puts out.empty?? i : out
    end
  end
end

##文字列演算を避ける
文字列演算は重いので、避けてみました。

def fizzbuzz(n, fn)
  File.open(fn,'w') do |f|
    1.upto(n) do |i|
      f.puts case
      when i % 15 == 0 then 'FizzBuzz'
      when i % 3  == 0 then 'Fizz'
      when i % 5  == 0 then 'Buzz'
      else i
      end
    end
  end
end

##ハッシュを使う
割り算が3つもあるので、なんとかしたいです。
ということで、ハッシュを使ってみます。

class FizzBuzz
  CONDITION = { 0 => 'FizzBuzz' }
  { 3 => 'Fizz',
    5 => 'Buzz',
  }.each do |no, key|
    no.step(14,no){ |i| CONDITION[i] = key }
  end

  class << self
    public
    def fizzbuzz(n, fn)
      File.open(fn,'w') do |f|
        1.upto(n) do |i|
          f.puts CONDITION[i % 15] || i
        end
      end
    end
  end
end

# wrapper
def fizzbuzz(n, fn)
  FizzBuzz.fizzbuzz(n, fn)
end

wrapper は要求仕様に従うためのものですが、変更が可能であればその方が良いですね。

##ベンチマーク
せっかく作ったので、ベンチマークを取ってみます。
メソッド名を適当に変えます。あと、wrapper も外します。

require 'benchmark'

n  = 10000000
fn = 'fizzbuzz.out'
Benchmark.bm do |r|
  r.report('no 1'){ fizzbuzz1(n,　fn) }; File.delete(fn)
  r.report('no 2'){ fizzbuzz2(n,　fn) }; File.delete(fn)
  r.report('no 3'){ FizzBuzz.fizzbuzz(n,　fn) }; File.delete(fn)
end

結果は以下の通りでした。

       user     system      total        real
no 1  5.810000   0.160000   5.970000 (  6.045857)
no 2  5.120000   0.150000   5.270000 (  5.311798)
no 3  4.850000   0.130000   4.980000 (  4.990330)

目論見どおり、早くなりました。
よかった...

#おわりに
Testドリブンな開発を FizzBuzz を例にして行った形になりました。
Ruby が好きになってくれると嬉しいです。