Aula 11 - Hashes

Introdução

Na última aula estudamos os arrays, que são importantes estruturas de dados capazes de guardar um conjunto de dados, evitando a criação de várias variáveis. Os hashes também são estruturas de dados, bem semelhantes aos arrays, que guardam um conjunto de dados. A principal diferença entre os arrays e os hashes é que, nos arrays cada posição é "endereçada" (indexada) por um número inteiro, enquanto nos hashes, cada posição é endereçada por uma chave (SOUZA, 2012).

Uma definição muito simples para os hashes é que eles são uma coleção de pares chave-valor. Confira a Figura 1, que ilustra a estrutura de um hash.

Observe, na Figura 1, que a estrutura de um hash é muito semelhante à estrutura de um array, pois, conforme explicado anteriormente, ambas são estruturas que armazenam um conjunto de dados, evitando a criação de muitas variáveis. Observe também que cada posição do hash é marcada por uma chave. No caso do hash ilustrado na Figura 1, as chaves são Strings.

Contudo, as chaves dos hashes também podem ser qualquer tipo de dado, inclusive símbolos (Symbol). Um símbolo é um tipo de dado que representa apenas um marcador, uma etiqueta (tag), que não guarda valor algum. A única importância de um símbolo é marcar algo. Os símbolos são escritos com dois pontos na frente, e seus nomes obedecem às regras de nomenclatura de variáveis. O Exemplo de código 1 ilustra alguns símbolos.

  
    :cor
    :nome
    :idade
    :tipo
  

Exemplo de código 1 - Exemplos de símbolos

Portanto, conforme explicado anteriormente, os símbolos também podem ser usados como marcadores (chaves) de posições nos hashes.

Hashes em Ruby

Assim como os arrays, os hashes em Ruby também são dinâmicos, portanto eles irão aumentar de tamanho automaticamente quando forem necessárias novas posições para armazenar novos elementos. Outra semelhança com os arrays é que os hashes também são capazes de armazenar elementos de diferentes tipos de dados.

Criando um hash

Assim como fizemos com os arrays, vamos primeiramente aprender como criar um hash. Para isso, abra o IRB e digite o código ilustrado no Exemplo de código 2.

  
    meu_hash = Hash.new
    # {}
  

Exemplo de código 2 - Criando um hash

Digitando meu_hash = Hash.new (atenção para o H maiúsculo de Hash), estamos criando um novo hash vazio e guardando-o na variável meu_hash. O {} dado como resposta na segunda linha do Exemplo de código 2 indica que um hash vazio foi criado.

Uma forma mais simplificada para criar um hash vazio é ilustrada no Exemplo de código 3.

  
    meu_hash = {}
    # {}
  

Exemplo de código 3 - Criando um hash

Observe que simplesmente utilizando {} criamos um hash vazio. Portanto, podemos criar hashes vazios utilizando Hash.new ou {}. Contudo, também é possível criar um hash com valores iniciais. Confira o Exemplo de código 4, que ilustra como criar um hash com valores iniciais.

  
    meu_hash = { :nome => "Pedro", :idade => 28 }
    # {:nome => "Pedro", :idade => 28}
  

Exemplo de código 4 - Criando um hash com valores iniciais

Observe, no Exemplo de código 4, que a chave (que marca a posição) aparece antes de =>, enquanto o valor aparece depois. No exemplo acima usamos a chave :nome para marcar a posição do valor "Pedro" e a chave :idade para marcar a posição do valor 28. Observe abaixo como ficou a estrutura do hash criado no Exemplo de código 4.

"Pedro"	28
:nome	:idade

Guardando valores no hash

Para adicionar novos elementos num hash, é preciso definir a posição na qual o elemento será guardado. Nos hashes essa posição é definida através de uma chave (String ou símbolo). Confira o Exemplo de código 5, que ilustra como adicionar novos elementos num hash.

  
    meu_hash[:altura] = 1.82
    # { :nome => "Pedro", :idade => 28, :altura => 1.82 }
  

Exemplo de código 5 - Guardando valores num hash

Observe, no Exemplo de código 5, que usamos o nome da variável que guarda o hash (meu_hash), seguido da chave :altura (entre colchetes).

Acessando valores do hash

Para acessar valores armazenados num hash, basta usar o nome da variável que guarda o hash, seguido da chave entre colchetes. Confira o Exemplo de código 6, que ilustra como acessar os valores de posições específicas de um hash.

  
    meu_hash[:nome]
    # "Pedro"
    meu_hash[:idade]
    # 28
    meu_hash[:altura]
    # 1.82
    meu_hash[:uma_chave_inexistente]
    # nil
  

Exemplo de código 6 - Acessando valores do hash

Observe, no Exemplo de código 6, que quando tentamos acessar uma posição usando uma chave qualquer inexistente, o valor retornado é nil, pois não existe valor algum armazenado nessa posição.

Métodos e operadores auxiliares

Assim como nos arrays, existem alguns métodos e operadores que auxiliam a manipulação de dados em hashes. Assim como foi feito na aula passada, iremos apresentar apenas alguns desses métodos e operadores, contudo você pode conferir um detalhamento de todos eles na página oficial da documentação do Ruby: http://docs.ruby-lang.org/en/2.0.0/Hash.html (em inglês).

Para ilustrar os métodos e operadores auxiliares, iremos utilizar os dois hashes apresentados no Exemplo de código 7.

  
    hash1 = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }
    hash2 = { :tres => 3, :quatro => 4, :cinco => 5 }
  

Exemplo de código 7 - Hashes que serão usados como exemplo

O operador ==, ilustrado no Exemplo de código 8, verifica se os dois hashes são iguais. Eles são considerados iguais quando eles têm a mesma quantidade de pares chave-valor, e se todos os pares chave-valor são iguais entre os hashes.

  
    hash1 == hash2
    # false
  

Exemplo de código 8 - O operador ==

O método clear, ilustrado no Exemplo de código 9, apaga todos os pares chave-valor armazenados no hash.

  
    hash1.clear
    # {}
  

Exemplo de código 9 - O método clear

O método delete, ilustrado no Exemplo de código 10, recebe uma chave como parâmetro e apaga o par chave-valor correspondente.

  
    hash2.delete(:tres)
    # 3
  

Exemplo de código 10 - O método delete

O método empty?, ilustrado no Exemplo de código 11, retorna verdadeiro caso o hash esteja vazio e falso caso contrário.

  
    hash1.empty?
    # false
  

Exemplo de código 11 - O método empty?

Os métodos has_key?, include?, key? e member?, ilustrados no Exemplo de código 12, recebem uma chave como parâmetro, retornam verdadeiro caso a chave já esteja presente no hash e falso caso contrário.

  
    hash2.has_key?(:quatro)
    # true
    hash2.include?(:dez)
    # false
    hash1.key?(:um)
    # true
    hash1.member?(:dois)
    # true
  

Exemplo de código 12 - Os métodos has_key?, include?, key? e member?

Os métodos has_value? e value?, ilustrados no Exemplo de código 13, recebem um valor como parâmetro, retornam verdadeiro caso esse valor esteja armazenado no hash e falso caso contrário.

  
    hash1.has_value?(2)
    # true
    hash2.value?(10)
    # false
  

Exemplo de código 13 - Os métodos has_value? e value?

O método keys, ilustrado no Exemplo de código 14, retorna um array com as chaves presentes no hash.

  
    hash2.keys
    # [:tres, :quatro, :cinco]
  

Exemplo de código 14 - O método keys

Os métodos size e length, ilustrados no Exemplo de código 15, retornam a quantidade de elementos armazenados no hash.

  
    hash1.size
    # 3
    hash2.length
    # 3
  

Exemplo de código 15 - Os métodos size e length

Iterando em hashes

Assim como nos arrays, em diversas situações também será necessário iterar, ou seja, percorrer entre os elementos armazenados num hash, realizando alguma verificação ou processamento com cada um desses elementos.

Existem várias maneiras de iterar entre os elementos de um hash. O Exemplo de código 16 ilustra como iterar usando o each. Observe, na linha 3, que especificamos os nomes das variáveis (chave e valor) que irão armazenar a chave e o valor de cada posição do hash. Assim como nos arrays, a cada iteração do laço each, as variáveis chave e valor irão assumir uma chave e um valor de uma posição do hash.

  
    meu_hash = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }

    meu_hash.each do |chave, valor|
      puts "A posição #{chave} guarda o valor #{valor}"
    end
  

Exemplo de código 16 - Iterando entre elementos com each

O Exemplo de código 17 ilustra outra forma de iterar entre os elementos de um hash. Nesse exemplo também usamos o each, contudo, usamos as chaves ({ e }) ao invés de usar o do e o end para marcar o início e o fim do bloco de código.

  
    meu_hash = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }

    meu_hash.each { |chave, valor|
      puts "A posição #{chave} guarda o valor #{valor}"
    }
  

Exemplo de código 17 - Iterando entre elementos com each

O Exemplo de código 18 ilustra outra forma de iterar entre os elementos de um hash, mas, dessa vez, utilizando o each_pair, que funciona da mesma forma que os exemplos apresentados anteriormente.

  
    meu_hash = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }

    meu_hash.each_pair do |chave, valor|
      puts "A posição #{chave} guarda o valor #{valor}"
    end
  

Exemplo de código 18 - Iterando entre elementos com each_pair

Em determinadas situações pode ser necessário iterar apenas entre as chaves e não entre os valores. Para esses casos existe o each_key, ilustrado no Exemplo de código 19.

  
    meu_hash = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }

    meu_hash.each_key do |chave|
      puts "A posição #{chave} guarda o valor #{meu_hash[chave]}"
    end
  

Exemplo de código 18 - Iterando entre elementos com each_key

Conforme ilustrado no Exemplo de código 20, o each_key também pode ser escrito usando chaves ({ e }) ao invés de do e o end.

  
    meu_hash = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }

    meu_hash.each_key { |chave|
      puts "A posição #{chave} guarda o valor #{meu_hash[chave]}"
    }
  

Exemplo de código 20 - Iterando entre elementos com each_key

Também é possível utilizar o for para iterar entre os elementos de um hash, conforme ilustrado no Exemplo de código 21. Observe que, após o for, é necessário especificar os nomes das variáveis que irão guardar as chaves e os valores do hash (chave e valor). O nome da variável que armazena o hash é especificado após o in.

  
    meu_hash = { :um => 1, :dois => 2, :tres => 3 }

    for chave, valor in meu_hash
      puts "A posição #{chave} guarda o valor #{valor}"
    end
  

Exemplo de código 21 - Iterando entre elementos com for

Referências

COMMUNITY, R. Class Hash. Ruby Documentation. 2015. Disponivel em: http://docs.ruby-lang.org/en/2.0.0/Hash.html. Acesso em: 10 fev. 2015.

POINT, T. Ruby Tutorial. Tutorials Point. 2015. Disponivel em: http://www.tutorialspoint.com/ruby/. Acesso em: 12 nov. 2015.

RANGEL, E. Conhecendo Ruby. [S.l.]: Leanpub, 2014.

SOUZA, L. Ruby: aprenda a programar na linguagem mais divertida. 1. ed. São Paulo: Casa do Código, 2012. v. I.