先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Rubyで配列の中身をランダムに並び替えたり、くじ引きみたいに選んだりできますか？」

先生

「できますよ。Rubyの配列には、shuffleやsampleといった便利な機能があります。」

生徒

「順番の組み合わせを全部出すこともできますか？」

先生

「permutationやcombinationを使えば、順列や組み合わせも簡単に扱えます。」

1. 配列のランダム化とは？

ランダム化とは、順番を決めずにバラバラにすることです。トランプをシャッフルしたり、箱の中から紙を一枚引いたりするイメージです。Rubyでは配列を使うことで、こうした動きをプログラムで簡単に再現できます。

Rubyの配列（Array）は、データを順番に並べて保存する箱のようなものです。この順番をランダムに変えたり、一部を取り出したりすることで、ゲーム、抽選、テストデータ作成など、さまざまな場面で活躍します。

2. shuffle：配列をシャッフルする

shuffleは、配列の中身をランダムな順番に並び替えるメソッドです。カードをよく混ぜる動作を想像すると分かりやすいです。元の配列は変えずに、新しい配列を作るのが特徴です。


cards = ["ハート", "ダイヤ", "クラブ", "スペード"]
shuffled = cards.shuffle
puts shuffled


ランダムな順番で表示される

shuffleは非破壊的メソッドです。つまり、元の配列はそのまま残ります。元の順番も必要なときに安心して使えます。

sampleは、配列の中からランダムに一つ、または複数の要素を取り出します。くじ引きや抽選をイメージすると理解しやすいです。


names = ["田中", "佐藤", "鈴木", "高橋"]
puts names.sample


名前が一つ表示される

数を指定すると、複数選ぶこともできます。このときも、元の配列は変わりません。初心者の方でも安全に使える便利なメソッドです。

permutation（順列）とは、順番を区別した並び方のことです。例えば「A→B」と「B→A」は別物として扱います。 Rubyでは配列に対して簡単に順列を作れます。


items = [1, 2, 3]
items.permutation(2) do |p|
  p p
end


[1, 2]
[1, 3]
[2, 1]
[2, 3]
[3, 1]
[3, 2]

順番が変わるだけで結果が増えるため、データ量が一気に多くなる点には注意が必要です。小さな配列で使うのが基本です。

combination（組み合わせ）は、順番を区別しません。「AとB」と「BとA」は同じものとして扱います。宝くじの番号選びを想像すると分かりやすいです。


numbers = [1, 2, 3]
numbers.combination(2) do |c|
  p c
end


[1, 2]
[1, 3]
[2, 3]

permutationよりも結果が少なくなり、現実の選択肢に近い形でデータを扱えます。ランダム処理と一緒に覚えておくと便利です。

ランダム処理は毎回結果が変わるため、テストや確認のときに戸惑うことがあります。また、permutationやcombinationは数が増えやすく、パソコンに負担がかかる場合があります。

初心者のうちは、小さな配列で動きを確認しながら、 shuffleやsampleから慣れていくと安心です。 Rubyの配列操作に慣れることで、プログラムの理解が一気に深まります。