「Ruby」回答のコードで何故動くのか分からない

Question

###「Ruby」回答のコードで何故動くのか分からない
下記の問題が分からなかった為、答えを確認したんですが、何故答えのコードで動くのか分からなかったので教えていただけませんか。
不明点は回答コードに下記しました。

問題

指定された配列（リスト）の定義の中で、同じ値が存在した場合はtrueを、そうでない場合はfalseを出力してください。

●入力される値
なし
HND, NRT, KIX, NGO, NGO
を要素に持つ配列（リスト）をプログラムで定義し、使用すること。

●期待する出力
配列（リスト）の要素に重複があればtrueを、重複がなかったらfalseを出力する。
最後は改行し、余計な文字、空行を含んではいけません。

回答コード

array = ['HND', 'NRT', 'KIX', 'NGO', 'NGO']

is_duplicate = false

array.size.times do |i|
    array.size.times do |j|
        if i != j && array[i] == array[j]
            is_duplicate = true
        end
    end
end

puts is_duplicate

不明点

is_duplicate = false

配列の下に、上記のプログラムを書く意味がわからないので、書く理由を教えていただけませんか。

if i != j && array[i] == array[j]
            is_duplicate = true
        end

上記のコードがどの様に動いているか全くわからないです。
また、何故このコードで流れるかも分からないです。
どの様な仕組みで流れているか教えていただけませんか。

初歩的な疑問かと思われますが、不明点について、ご回答して頂けたら幸いです。

Answer 1

どの様な仕組みで流れているか教えていただけませんか。

.eachが二重になっているとおり、iとjそれぞれが配列を進んでいきます。iとjが違う場所で配列の中身が一致したなら、「重複した」ということになります。

---

なお、同じ動作をするコードは1行で書けます。

puts array.length != array.uniq.length

「同じものを1つにまとめる」uniqメソッドを使って、減ったかどうかをチェックすることで重複があったか分かる仕組みです。

Comments

[otn]

おそらく「Rubyプログラミングを教える教科書」じゃなくて「プログラミングを教える教科書（言語はたまたまRubyを使います）」というような本なのでしょう。

[Kengo_jeb]

maisumakun様、ご回答ありがとうございます。
１行で書ける程の簡単な問題だったんですね！
勉強になりました。ありがとうございます。

Answer 2

動かしてみると良いです。

pythontutor

Comments

[Kengo_jeb]

ご回答ありがとうございます。
こんな便利なサイトがあるんですね。
コードの動きが分かりとても分かりやすいです。教えて頂きありがとうございます。

Answer 3

[配列の下に、上記のプログラムを書く意味]
ふたつあります

1. もしなかった場合：重複があると、is_duplicate = true　が代入されますが、重複がないとis_duplicate は定義されません。そのため

puts is_duplicate
で未定義のエラーとなります。
それを避けるために 予め false を代入しておきます

1. loopの中で初めて定義された変数はloopが終わると消えてしまいます。

あ、これも未定義エラーになるか。
それを避けるために予めloopの外で定義しておきます

Answer 4

動きがわからないということでしたので、ループ中iとtがどこにいるのかわかりやすいよう、出力させるコードを追加してみました。

array = ['HND', 'NRT', 'KIX', 'NGO', 'NGO']

is_duplicate = false

array.size.times do |i|
  array.size.times do |j|

    dup_array = array.dup
    dup_array[i] += '[i]'
    dup_array[j] += '[j]'
    puts "i=#{i}, j=#{j}"
    puts "iとtの位置: #{dup_array}"
    puts "i != j: #{i != j}"
    puts "array[i] == array[j]: #{array[i] == array[j]}"
    puts

    if i != j && array[i] == array[j]
      is_duplicate = true
    end
  end
end

puts is_duplicate

実行すると以下の結果が得られます。

i=0, j=0
iとtの位置: ["HND[i][j]", "NRT", "KIX", "NGO", "NGO"]
i != j: false
array[i] == array[j]: true

i=0, j=1
iとtの位置: ["HND[i]", "NRT[j]", "KIX", "NGO", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=0, j=2
iとtの位置: ["HND[i]", "NRT", "KIX[j]", "NGO", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=0, j=3
iとtの位置: ["HND[i]", "NRT", "KIX", "NGO[j]", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=0, j=4
iとtの位置: ["HND[i]", "NRT", "KIX", "NGO", "NGO[j]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=1, j=0
iとtの位置: ["HND[j]", "NRT[i]", "KIX", "NGO", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=1, j=1
iとtの位置: ["HND", "NRT[i][j]", "KIX", "NGO", "NGO"]
i != j: false
array[i] == array[j]: true

i=1, j=2
iとtの位置: ["HND", "NRT[i]", "KIX[j]", "NGO", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=1, j=3
iとtの位置: ["HND", "NRT[i]", "KIX", "NGO[j]", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=1, j=4
iとtの位置: ["HND", "NRT[i]", "KIX", "NGO", "NGO[j]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=2, j=0
iとtの位置: ["HND[j]", "NRT", "KIX[i]", "NGO", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=2, j=1
iとtの位置: ["HND", "NRT[j]", "KIX[i]", "NGO", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=2, j=2
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX[i][j]", "NGO", "NGO"]
i != j: false
array[i] == array[j]: true

i=2, j=3
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX[i]", "NGO[j]", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=2, j=4
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX[i]", "NGO", "NGO[j]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=3, j=0
iとtの位置: ["HND[j]", "NRT", "KIX", "NGO[i]", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=3, j=1
iとtの位置: ["HND", "NRT[j]", "KIX", "NGO[i]", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=3, j=2
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX[j]", "NGO[i]", "NGO"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=3, j=3
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX", "NGO[i][j]", "NGO"]
i != j: false
array[i] == array[j]: true

i=3, j=4
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX", "NGO[i]", "NGO[j]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: true

i=4, j=0
iとtの位置: ["HND[j]", "NRT", "KIX", "NGO", "NGO[i]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=4, j=1
iとtの位置: ["HND", "NRT[j]", "KIX", "NGO", "NGO[i]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=4, j=2
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX[j]", "NGO", "NGO[i]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: false

i=4, j=3
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX", "NGO[j]", "NGO[i]"]
i != j: true
array[i] == array[j]: true

i=4, j=4
iとtの位置: ["HND", "NRT", "KIX", "NGO", "NGO[i][j]"]
i != j: false
array[i] == array[j]: true

true

Comments

[Kengo_jeb]

ご回答ありがとうございます。
上記の様なtimesメソッドを連続してコードを書くと、iとjに「i ＝ 0 , j ＝ 0 」、i ＝ 1 , j ＝ 1」の順番に数値が代入されていくと思っていました。
今回の様な２回ループ処理が行われるコードの場合、i とj の動きは、iは０固定　jは0,1,2,3と数値が代入、それが終わったらiに1が代入され　jは再度0,1,2,3と代入するといった感じで進むんですね。

しかし、何故、同じ値が同時に i と j に入力されないのでしょうか？
また、この様なコードを書いた際は、ご説明して下さった様に動くと認識しておくべきでしょうか？

[rhiroe]

ループの中でループしているので自明だと思うのですが、
iのループが１回処理を行う中でtが5回ループ処理を行っています。