Listas

Vamos diretamente a um exemplo prático.

Foi decidido que precisamos de uma listagem de candidatos que foram aprovados no vestibular. Com ela, podemos realizar a operação de aprovar estudantes (adicionando o estudando a lista) e também desaprovar estudantes (removendo o estudando da lista.) Com esse levantamento temos três pontos a lidar:

  1. Ter uma lista de estudando aprovados

  2. Conseguir adicionar estudantes nessa lista

  3. Remover estudantes da lista.

Vamos ao primeiro teste:

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  test "adding a new user on approved list" do
    current_list = ["Paulo", "João"]
    students = ["Iago"]
  
    assert Students.add_to_approved_list(current_list, students) == ["Paulo", "João", "Iago"]
  end
end

Criamos uma variável chamada current_list que vai conter nossa lista inicião de aprovados. Depois criamos uma variável chamada students, que é uma lista de usuário. Temo então na linha 8 a chamada Students.add_to_approved_list/2. Ele é nossa função que irá adicionar uma lista de usuário a uma lista ja existente. O retorno dessa função será uma nova lista com os estudantes adicionados. Com isso conseguimos criar nossa assertion dizendo que deve ser igual a nova lista.

Vamos rodar esse teste:

mix test test/students_test.exs
warning: Students.add_to_approved_list/2 is undefined (module Students is not available or is yet to be defined)
  test/students_test.exs:9: StudentsTest."test List of students approved adding a new user on approved list"/1



  1) test List of students approved adding a new user on approved list (StudentsTest)
     test/students_test.exs:5
     ** (UndefinedFunctionError) function Students.add_to_approved_list/2 is undefined (module Students is not available)
     code: assert Students.add_to_approved_list(current_list, students) == ["Paulo", "João", "Iago"]
     stacktrace:
       Students.add_to_approved_list(["Paulo", "João"], ["Iago"])
       test/students_test.exs:9: (test)


Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
1 test, 1 failure

Com somente o teste criado, recebemos a mensagem de que a função Students.add_to_approved_list/2 não existe. Próximo passo é cria-la.

lib/students.ex
defmodule Students do
  def add_to_approved_list(_, _) do
    []
  end
end

Criamos o módulo Students e dentro a função add_to_approved/2. Como já tinhamos falado, retornaremos uma lista. 

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)


  1) test List of students approved adding a new user on approved list (StudentsTest)
     test/students_test.exs:5
     Assertion with == failed
     code:  assert Students.add_to_approved_list(current_list, students) == ["Paulo", "João", "Iago"]
     left:  []
     right: ["Paulo", "João", "Iago"]
     stacktrace:
       test/students_test.exs:9: (test)


Finished in 0.01 seconds (0.00s async, 0.01s sync)
1 test, 1 failure

No teste falhou novamente. Agora acusando que a nossa chamada esta retornando um [] e esperavamos ["Paulo", "João", "Iago"]. Claro, não retornamos a lista enviada. Vamos fazer isso para seguir com a implementação. Vamos alterar students.ex. Ao chamar a função, o primeiro argumento que passamos é a lista atual e o segundo argumento é a lista de estudantes a serem adicionados. Vamos primeiro retornar apenas a primeira lista.

lib/students.ex
defmodule Students do
  def add_to_approved_list(current_list, _) do
    current_list
  end
end

Vamos executar novamente o teste:

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)


  1) test List of students approved adding a new user on approved list (StudentsTest)
     test/students_test.exs:5
     Assertion with == failed
     code:  assert Students.add_to_approved_list(current_list, students) == ["Paulo", "João", "Iago"]
     left:  ["Paulo", "João"]
     right: ["Paulo", "João", "Iago"]
     stacktrace:
       test/students_test.exs:9: (test)


Finished in 0.01 seconds (0.00s async, 0.01s sync)
1 test, 1 failure

Estamos chegando perto! Agora acusou apenas que não temos o estudante Iago em nossa lista. Isso porque o primeiro parâmetro de nossa função esta passando apenas uma lista sem Iago. Já o segundo parâmetro está passando uma lista e nessa lista possuímos o nome Iago. Essa segunda lista são os estudantes que queremos adicionar na lista de estudantes que passaram. Precisamos unir essas duas listas. Para isso, podemos usar o operador ++/2 do elixir.

lib/students.ex
defmodule Students do
  def add_to_approved_list(current_list, new_students) do
    current_list ++ new_students
  end
end

Alteramos o nome do segundo parâmetro de underline (_) para new_students para podermos usar em nossa função. Tendo os novos estudantes em mãos, adicionamos o operador ++/2 ao lado de current_list e colocamos ao final a lista que queremos fazer a união, no nosso casso new_students. Vamos rodar novamente nosso teste:

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
.
Finished in 0.01 seconds (0.00s async, 0.01s sync)
1 test, 0 failures

Agora temos uma nova lista retornada pela função add_to_approved_list/2 contendo a união de duas listas. Com isso temos dois dos problemas resolvidos.

  1. Ter uma lista de estudando aprovados

  2. Conseguir adicionar estudantes nessa lista

  3. Remover estudantes da lista.

Precisamos agora remover os estudantes que foram desaprovados. Vamos ao teste:

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  test "removing a user on approved list" do
    current_list = ["Paulo", "João"]
    students = ["João"]

    assert Students.remove_from_approved_list(current_list, students) == ["Paulo"]
  end
end
mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
warning: Students.remove_from_approved_list/2 is undefined or private
  test/students_test.exs:16: StudentsTest."test List of students approved removing an user on approved list"/1



  1) test List of students approved removing an user on approved list (StudentsTest)
     test/students_test.exs:12
     ** (UndefinedFunctionError) function Students.remove_from_approved_list/2 is undefined or private
     code: assert Students.remove_from_approved_list(current_list, students) == ["Paulo"]
     stacktrace:
       (hello_world 0.1.0) Students.remove_from_approved_list(["Paulo", "João"], ["João"])
       test/students_test.exs:16: (test)

.
Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
2 tests, 1 failure

Agora vamos fazer o oposto do que fizemos anteriormente. Queremos remove elementos de uma lista. Choque com a informação, mas o oposot de ++/2 é --/2. Acredito que nem precisaria fazer essa implementação. Mas vou fazer para deixar aqui completo. Vamos a implementação:

lib/students.ex
defmodule Students do
  # ...

  def remove_from_approved_list(current_list, students_to_remove) do
    current_list -- students_to_remove
  end
end

Fizemos a mesma implementação, porem, utilizamos o operador --/2. Pode rodar os testes e ser feliz.

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
..
Finished in 0.01 seconds (0.00s async, 0.01s sync)
2 tests, 0 failures

E nosso escopo esta fechado:

  1. Ter uma lista de estudando aprovados

  2. Conseguir adicionar estudantes nessa lista

  3. Remover estudantes da lista.

Vamos adicionar mais uma tarefa. Queremos saber a quantidade de estudantes que passaram no vestibular. Vamos ao teste:

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  describe "List of students approved" do
    test "total approved" do
      current_list = ["Paulo", "João"]

      assert Students.total_approved(current_list) == 2
    end
  end
end

mix test test/students_test.exs
warning: Students.total_approved/1 is undefined or private. Did you mean:

      * add_to_approved_list/2

  test/students_test.exs:22: StudentsTest."test List of students approved total approved"/1

.

  1) test List of students approved total approved (StudentsTest)
     test/students_test.exs:19
     ** (UndefinedFunctionError) function Students.total_approved/1 is undefined or private. Did you mean:
     
           * add_to_approved_list/2
     
     code: assert Students.total_approved(current_list) == 2
     stacktrace:
       (hello_world 0.1.0) Students.total_approved(["Paulo", "João"])
       test/students_test.exs:22: (test)

.
Finished in 0.03 seconds (0.00s async, 0.03s sync)
3 tests, 1 failure

Não possuímos a função. Logo, temos um erro. Vamos resolver isso criando ela:

lib/students.ex
defmodule Students do
  # ...
  def total_approved(_current_list) do
    2
  end
end

Quando lidamos com totais, sempre esperamos um integer, para manter consistente retornamos dessa função apenas 2 para nosso teste passar. Vamos ver o que o teste nos diz.

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
...
Finished in 0.01 seconds (0.00s async, 0.01s sync)
3 tests, 0 failures

Vamos adicionar uma outra assertion para nosso teste, com uma quantidade diferente de itens na lista. Isso garante que ela funciona bem.

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  describe "List of students approved" do
    test "total approved" do
      current_list = ["Paulo", "João"]
      another_current_list = ["Carlos", "Cris", "Jill"]

      assert Students.total_approved(current_list) == 2
      assert Students.total_approved(another_current_list) == 3
    end
  end
end

Vamos rodar o teste com a nova assertion:

mix test test/students_test.exs
..

  1) test List of students approved total approved (StudentsTest)
     test/students_test.exs:19
     Assertion with == failed
     code:  assert Students.total_approved(another_current_list) == 3
     left:  2
     right: 3
     stacktrace:
       test/students_test.exs:24: (test)


Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
3 tests, 1 failure

Algo deu errado. A quantidade esperada na segunda assertion é diferente de dois, que colocamos diretamente na implementação. Precisamos de algo mais dinâmico. Por sorte (uma brincadeira), temos a função nativa length/1, onde espera uma lista e nos retorna o total de elementos dessa lista. Vamos lá:

defmodule Students do
  # ...
  def total_approved(current_list) do
    length(current_list)
  end
end

Simples não? Vamos rodar novamente os testes:

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
...
Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
3 tests, 0 failures

Muito bem! Você está indo bem. Mas vamos pensar em alguma outra coisa. Você é um desses estudantes e quer saber se você passou. Como podemos fazer isso? Vamos ao teste:

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  describe "List of students approved" do
    test "was student approved?" do
      current_list = ["Iago", "Paulo","João"]

      assert Students.was_approved?(current_list, "Iago") == true
    end
  end
end

mix test test/students_test.exs
warning: Students.was_approved?/2 is undefined or private. Did you mean:

      * total_approved/1

  test/students_test.exs:30: StudentsTest."test List of students approved was student approved?"/1

...

  1) test List of students approved was student approved? (StudentsTest)
     test/students_test.exs:27
     ** (UndefinedFunctionError) function Students.was_approved?/2 is undefined or private. Did you mean:
     
           * total_approved/1
     
     code: assert Students.was_approved?(current_list, "Iago") == true
     stacktrace:
       (hello_world 0.1.0) Students.was_approved?(["Iago", "Paulo", "João"], "Iago")
       test/students_test.exs:30: (test)


Finished in 0.03 seconds (0.00s async, 0.03s sync)
4 tests, 1 failure

Criamos um teste que chama uma função was_approved?/2, onde o primeiro argumento é a lista de aprovados e o segundo argumento é uma string com o nome do estudante que queremos saber se foi aprovado.

O nome da função possui uma interrogação, dando a entender que queremos uma resposta de verdadeiro ou falso, isso é uma convenção que também adotamos no Elixir, você pode ver mais sobre isso no capítulo de conveções.

Vamos resolver esse teste:

defmodule Students do
  # ...
  def was_approved?(_approved_list, _student) do
    true
  end
end

Criamos a função no módulo Students e retornamos uma valor estático true. Assim nosso teste passará.

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
....
Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
4 tests, 0 failures

Vamos adicionar agora um caso de que o estudante que procuramos não passou.

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  describe "List of students approved" do
    test "was student approved?" do
      current_list = ["Iago", "Paulo","João"]

      assert Students.was_approved?(current_list, "Iago") == true
      assert Students.was_approved?(current_list, "Rui") == false
    end
  end
end

Para isso, apenas adicionamos a linha 9 a nosso teste, procuranod por um estudante chamado Rui que não existe em nossa lista. Vamos rodar o teste:

mix test test/students_test.exs
..

  1) test List of students approved was student approved? (StudentsTest)
     test/students_test.exs:27
     Assertion with == failed
     code:  assert Students.was_approved?(current_list, "Rui") == false
     left:  true
     right: false
     stacktrace:
       test/students_test.exs:31: (test)

.
Finished in 0.03 seconds (0.00s async, 0.03s sync)
4 tests, 1 failure

A resposta para se Rui passou nos exames é true, mas na verdade esperavamos por false. Isso devido ao retorno de nossa função ser estático. Precisamos de algo mais dinâmico para nos salvar agora.

Temos um operador em elixir chamado in/2. Ele verificar se existe um elemento em nossa lista. A leitura desse operador fica muito interessante: 1 in [1,2,3]. Vamos aplica-lo em nosso código:

defmodule Students do
  # ...
  def was_approved?(approved_list, student) do
    student in approved_list
  end
end

Adicionamos o operador in na linha 4. Também removemos o underline (_) dos dois parâmetros da função, para podermos utiliza-las. vamos rodar o teste:

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
....
Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
4 tests, 0 failures

Perfeito! As funções de lista para estudantes estão tomando forma e ficando claras em seus objetivos. Precisamos so de mais duas funcionalidades. Me ligaram ainda pouco pedindo que adicionacemos a possibilidade de saber o primeiro e ultimo estudante de nossa lista. Falei que não seria um problema, que você já estava dominando a listagem. Vamos escopar isso

Desafio final

  1. Obter primeiro estudante da lista

  2. Obter último estudante da lista

Vamos começar do primeiro. Criaremos seu teste:

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  describe "List of students approved" do
    # ...
    test "first the list" do
      current_list = ["Iago", "Paulo", "João"]

      assert Students.first(current_list) == "Iago"
    end
  end
end

mix test test/students_test.exs
warning: Students.first/1 is undefined or private
  test/students_test.exs:37: StudentsTest."test List of students approved first the list"/1

.

  1) test List of students approved first the list (StudentsTest)
     test/students_test.exs:34
     ** (UndefinedFunctionError) function Students.first/1 is undefined or private
     code: assert Students.first(current_list) == "Iago"
     stacktrace:
       (hello_world 0.1.0) Students.first(["Iago", "Paulo", "João"])
       test/students_test.exs:37: (test)

...
Finished in 0.03 seconds (0.00s async, 0.03s sync)
5 tests, 1 failure

Vamos implementar a função first/1, onde recebe a lista que queremos obter o primeiro. Elixir tem um módulo de List que nos ajuda a listar com algumas coisas relacionadas a lista. Para resolver nosso problema aqui, temos a função List.first/1, onde o argumento passado é a lista e a resposta é o elemento da lista, exatamente o que precisamos.

lib/students.ex
defmodule Students do
  # ...
  def first(current_list) do
    List.first(current_list)
  end
end

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
.....
Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
5 tests, 0 failures

Simples não? Agora precisamos lidar com o útilmo da lista. Te desafio a pensar qual função usaremos para resolver isso. Enquanto pensa, vamos para o teste:

test/students_test.exs
defmodule StudentsTest do
  use ExUnit.Case

  describe "List of students approved" do
    # ...
    test "last in the list" do
      current_list = ["Iago", "Paulo", "João"]

      assert Students.last(current_list) == "João"
    end
  end
end

mix test test/students_test.exs
warning: Students.last/1 is undefined or private
  test/students_test.exs:43: StudentsTest."test List of students approved last in the list"/1

...

  1) test List of students approved last in the list (StudentsTest)
     test/students_test.exs:40
     ** (UndefinedFunctionError) function Students.last/1 is undefined or private
     code: assert Students.last(current_list) == "João"
     stacktrace:
       (hello_world 0.1.0) Students.last(["Iago", "Paulo", "João"])
       test/students_test.exs:43: (test)

..
Finished in 0.03 seconds (0.00s async, 0.03s sync)
6 tests, 1 failure

Vamos implementar a função que não existe. Pensou na função que usariamos para ser oposto a List.first/1? É isso mesmo, List.last/1. Vamos implementar nosso código.

lib/students.ex
defmodule Students do
  # ...
  def last(current_list) do
    List.last(current_list)
  end
end

mix test test/students_test.exs
Compiling 1 file (.ex)
......
Finished in 0.02 seconds (0.00s async, 0.02s sync)
6 tests, 0 failures

Conclusão

Ótimo! Agora temos muitas ferramentas para lidar com listas. Listas são simples, mas podemos tirar grandes vantagens dela ao dia-a-dia de trabalho. Ela sempre estará presente e muitas vezes podem se tornar bem complexa. O domínio de operações e funções de auxílio ira te ajudar na jornada.

Você deve ter ficado com a impressão de faltar algo. Sim, temos um buraco aqui. Que tipo de aprendizado de lista não ensina como a percorremos. Por isso o próximo capítulo falará sobre estruturas de repetição.

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