第5回(10/30) オブジェクトを作ってみよう
     ・Ruby の設計のうまさを体感しよう
     ☆ 分数クラス

□□□ 演習：分数クラスを作ろう。□□□
● ステップ１
   ・分数クラスは Fraction という名前にする。
   ・Fractionは、分子の数と分母の数を格納するためにインスタンス変数 @num と @den を持つ。
   ・Fractionのインスタンスを作るとき、分子と分母の数が与えられるものとする。
     たとえば、n = Fraction.new(1,2) とすると、変数 n が2分の1を表すようになる。
   ・@numと@denは、クラス外から読み書きできるように、アクセサを作る。
   ・分母と分子の数は、整数値またはFloat値が入るものとする。正負の符号、および、約分は、まだ考慮しない。
⇒ prac0501.rb

● ステップ2
   ・Float値を返す to_f、整数値を返す to_i、文字列を返す to_s を追加せよ。
     たとえば、to_i は小数点以下を切り捨てる。n.to_s とすると、"1/2" を返す。これで、print n が有効になる。
⇒ prac0502.rb

● ステップ3
   ・分数同士のかけ算メソッド mult を作る。計算結果は、新しい分数インスタンスに格納し、それを return する。
⇒ prac0503.rb

● ステップ4
   ・分数.mult(整数) や 分数.mult(Float) ができるように mult を拡張する。
     ヒント(1)：
       def mult(n)
         もし n が Fraction のインスタンスであるならば、
	   ステップ3の方法で計算する
         そうではなく、n が Integer または Floatのインスタンスであるならば、
	   分子 と n をかけ算する。
	   分母は、かけられる数の分母と一致させる。
	 そうでなければ、
	   自身を小数に変換して、n とかけ算をする。
       end
     ヒント(2)：
       メソッドの引数が分数か整数か判定するには、kind_of? を使う。
   ・分数/分数をinitializeメソッドで扱えるように変更する。たとえば、分母が1/2, 分子が 1/3 のとき、2/3 とする。
⇒ prac0504.rb

● ステップ5
   ・メソッド名の mult を止めて、演算子 * を使うように変更する。
     ヒント： def * (引数) の形で宣言すればよい。
⇒ prac0505.rb

● ステップ6
   ・整数 x 分数 や Float x 分数ができるように拡張する。
     ヒント(3)：Ruby のうまいところ！
       Ruby では、ステップ3のヒント(1)のように、演算の引数をあらかじめ調べる約束になっている。未知の型を計算する場合には、自身を、未知の型のクラスの持つ型変換のメソッドにより変換させ、計算してもらうようになっている。
       具体的に、「2 * 分数f」の計算過程は、
       (1) 整数クラスの * メソッドで処理が始まる。
       (2) 引数が分数であり、整数クラスから見れば、それは未知のクラスである。
       (3) 自身（整数の2）を、分数fの型変換メソッドに送り、型を変換してもらう。
           x,y = 分数f.coerce(2)
（誤） (4) この結果、x に 分数fの値、y に分数型に変換された自身2の値が入る。
（正） (4) この結果、x に 分数型に変換された自身2の値、y に分数fの値が入る。
       (5) y と x のかけ算をする。
       (6) y が分数型なので、分数のかけ算メソッドで処理される。

     ヒント(4)：型変換のメソッド coerce {コウスと読む}
       http://rubycentral.com/book/ref_c_numeric.html#Numeric.coerce

   ・要するに、分数クラスに coerce メソッドを追加する。
⇒ prac0506.rb

● ステップ7
   ・ユークリッドの互除法のフローチャートを参照し、約分のメソッド reduce! を作る。
   ・reduce! メソッド内で、分母の値が負にならないように変換せよ。
   ・initialize、および演算子 * に reduce! の呼出しを追加する。
⇒ prac0507.rb

● ステップ8
   ・比較モジュール Comparable を有効にしたい。そのためには、演算子「<=>」が働かなければならない。
     「<=>」の仕様を調べて、Fraction クラスに追加せよ。
   ・n1 = Fraction.new(1,2) のとき、n1.between?(0,1) が true になるか？
   ・数クラス Numeric を継承するとどうなるか？
⇒ prac0508.rb

● ステップ9
   ・残りの四則演算、+、-、/ を作れ。
⇒ prac0509.rb

■ 宿題：
(1) ステップ9まで作成し、以下のようにして実行結果を記録し印刷せよ。
(2) 授業時間でどこまで進んだかステップ番号を書け。（参考）
(3) オブジェクト指向プログラミングの感想文を書け。（参考）

実行結果の記録方法
(1) 「prac0509.rb」を置いているディレクトリに移動する。
(2) 「emacs」を起動する。
(3) 「Escキー」を押し、「x」を押し、「shell」と入力し「リターン」を押す。
    すると、emacs 上に kterm と同様のシェル・コンソールが表示される。
    「ls」としてディレクトリを表示する。
(4) 「irb」を実行する。
(5) 「load "prac0509.rb"」を実行する。
(6) 「x = Fraction.new(1,2)」を実行する。
(7) 「y = Fraction.new(1,3)」を実行する。
(8) 「z = ( x + y ) * 2」を実行する。
(9) 「puts z」を実行する。
(10)「exit 」を実行する。
(11)「Controlキー」を押しながら「x」を押し、「Controlキー」を押しながら「w」を押す。
    すると、ウインドウの最下行に、「Write file: ~何とかかんとか」と表示される。
(12)「kekka.txt」と入力し「リターン」を押す。
(14) もう一度「exit」を実行する。
    すると、「Process shell finished」と表示される。
(15)「Controlキー」を押しながら「x」を押し、「Controlキー」を押しながら「c」を押す。
(16) kterm 上から kekka.txt を印刷する。

−−− ユークリッドの互除法のフローチャート −−−