Ассоциативные массивы в Perl

Ассоциативные массивы в Perl являются реализацией хэш-таблиц. Ассоциативные массивы, безусловно, являются уникальным и чрезвычайно полезным свойством языка Perl. Они чрезвычайно удобны для связи числовых или текстовых значений с текстовыми строками или при подсчете количества вхождений текстовых строк (при статистическом анализе).

В то время как обыкновенная переменная в Perl имеет префикс $, ассоциативные массивы имеют префикс %. Индексами (ключами) у ассоциативных массивов являются строки. Числовые ключи преобразуются в строки. Ключи заключаются в фигурные скобки, а не в квадратные, как это принято в обычных массивах. Значениями могут быть любые скалярные данные: строки, числа или ссылки.

Ассоциативный массив может быть декларирован напрямую как список пар ключ-значение:

%ages = ("Andy", 22,
         "Mike", 23,
         "Dr. Jones", 27,
         "Mr. Smyth", 21,
         "Katrin", "who knows");

Обращение к элементам ассоциативного массива осуществляется следующим образом:

$ages{"Dave"} = 30;

Здесь "Dave" является ключом, а 30 - значением. Обратите внимание, что обращение к значению осуществляется с префиксом $, т.к. оно является скалярным.

В отличие от обыкновенных массивов, у ассоциативных массивов порядок следования элементов не определен и к ним нельзя обратиться по числовому индексу.

Можно перебрать по очереди все элементы ассоциативного массива с помощью функции foreach:

foreach $person (keys %ages)
{
   print "I know the age of $person is $ages{$person}\n";
}
foreach $age (values %ages)
{
   print "Somebody is $age\n";
}

При вызове keys возвращается список ключей ассоциативного массива. При вызове values возвращается список значений ассоциативного массива. Эти функции возвращают списки в одинаковом порядке, хотя он и не имеет ничего общего с порядком добавления элементов в массив.

В скалярном контексте функции keys и values возвращают количество пар ключ-значение, хранящихся в ассоциативном массиве:

$num_keys = scalar keys %ages;

Данный вызов также сбрасывает итератор, связанный с ассоциативным массивом. Это может пригодиться при преждевременном выходе из цикла с помощью функции last.

Существует также функция each, возвращающая двухэлементный список, состоящий из ключа и значения. При каждом новом вызове она возвращает новую пару:

while (($person, $age) = each(%ages))
{
   print "$person is $age\n";
}

Данная функция не позволяет сортировать массив. Нельзя добавлять новые пары в массив в процессе итерирования.

Существует возможность нахождения ключа по его значению. Для этого необходимо создать обратный ассоциативный массив:

%by_value = reverse %by_key;
$key = $by_value{$value};

Но данный способ не совсем эффективен. Более эффективным (но не более быстрым) является следующий способ:

while (($key, $value) = each %by_key) {
     $by_value{$value} = $key;
}

В любом случае надо учитывать, что если в массиве есть совпадающие значения, будет найден только один из ключей.

Ассоциативный массив может быть преобразован в списковый простым его присвоением переменной спискового массива. Обратное преобразование также достигается простым присвоением:

@info = %ages;     # @info является списковым массивом.
                   # Он теперь имеет 10 элементов
$info[5];          # Возвращает значение 27 из массива @info
%moreages = @info; # %moreages является ассоциативным массивом.
                   # Он теперь идентичен %ages

Внутренний способ представления ассоциативных массивов не позволяет предсказать порядок выборки пар ключ-значение. Чтобы упорядочить выборку, необходимо отсортировать список ключей или значений:

@persons = sort keys %ages;    # сортировка по ключу
@persons = sort {
             $ages{$a} cmp $ages{$b}
           } keys %ages;       # сортировка по значению

В следующем примере мы попытаемся отсортировать по числовому значению в обратном порядке, если значения окажутся одинаковыми, то отсортируем по длине ключа, а если и они совпадут, произведем сортировку последовательным ASCII сравнением ключей:

@persons = sort {
   $ages{$b}  $ages{$a}
     ||
   length($a)  length($b)
     ||
   $a cmp $b
} keys %ages;

При наличии более сложного критерия сортировки сравнение целесообразно вынести в отдельную функцию:

foreach $key (sort ByAge keys(%ages)) {
}

sub ByAge {
	$ages{$a}$ages{$b};
}

Другой особенностью ассоциативных массивов является возможность существования неопределенного значения в паре ключ-значение.

Наличие ключа в ассоциативном массиве можно проверить функцией exists:

exists $ages{'Andy'}  возвращает true
exists $ages{'Nick'}  возвращает false

Наличие определенного (действительного) значения можно проверить функцией defined:

defined $ages{'Andy'} возвращает true

Можно удалить из массива значение, не удаляя ключа функцией undef:

undef $ages{'Andy'}

Теперь:

$ages{'Andy'}         возвращает false
defined $ages{'Andy'} возвращает false
exists $ages{'Andy'}  возвращает true

Можно также удалить из массива целиком всю пару ключ-значение функцией delete:

delete $ages{'Andy'}

В этом случае:

defined $ages{'Andy'} возвращает false
exists $ages{'Andy'}  возвращает false

На базе ассоциативного массива можно создать трехмерный ассоциативный массив. Существует много ситуаций, когда они необходимы, но почти невозможно найти описание их применения даже на английском языке. Восполним этот пробел.

Элементы трехмерных ассоциативных массивов декларируются следующим образом:

$VisitCounter{$person}{$date}=$value;

Перебор элементов трехмерного ассоциативного массива с их сортировкой осуществляется следующим образом:

foreach $person (sort keys(%VisitCounter)) {
   $DateHash=\$VisitCounter{$person};
   foreach $date (sort keys(%{$$DateHash})) {
	  $value = $VisitCounter{$person}{$date};
   }
}

Здесь, как и в предыдущем случае, можно использовать и другие способы сортировки.