Python Counter in collections: Effizientes Zählen, Aktualisieren und arithmetische Operationen

Python Counter in collections: Effizientes Zählen, Aktualisieren und arithmetische Operationen

Was ist Python Counter?

Pythons Counter ist ein spezialisierter Container, der die Vorkommen jedes Elements in einem Iterierbaren zählt. Er erbt von dict und speichert Elemente als Keys mit ihren Counts als Values, was ihn zu einem idealen Werkzeug für Hash-Tabellen-ähnliches Zählen macht.

Warum Python Counter verwenden?

• Es speichert Daten in einer ungeordneten, Hash-Tabellen-ähnlichen Struktur, mit Elementen als Keys und ihren Counts als Values.
• Das Zählen von Elementen in jedem Iterierbaren – Strings, Listen, Tupel oder Dictionaries – ist unkompliziert.
• Eingebaute arithmetische Operationen (Addition, Subtraktion, Durchschnitt, Vereinigung) ermöglichen mächtige mengenartige Manipulationen.
• Es kann Counts von anderen Counter-Instanzen nahtlos aggregieren.

Erste Schritte mit Counter

Importieren Sie die Klasse aus collections:

from collections import Counter

Jetzt können Sie jedes Iterierbare an Counter übergeben und eine Count-Mapping erhalten.

Beispiel – Liste zählen

liste1 = ['x','y','z','x','x','x','y','z']
print(Counter(liste1))

Ausgabe:

Counter({'x': 4, 'y': 2, 'z': 2})

Beispiel – String zählen

mein_str = "Willkommen bei Guru99 Tutorials!"
print(Counter(mein_str))

Ausgabe:

Counter({'o': 3, ' ': 3, 'u': 3, 'e': 2, 'l': 2, 't': 2, 'r': 2, '9': 2, 'W': 1, 'c': 1, 'm': 1, 'G': 1, 'T': 1, 'i': 1, 'a': 1, 's': 1, '!': 1})

Beispiel – Dictionary zählen

dict1 = {'x': 4, 'y': 2, 'z': 2}
print(Counter(dict1))

Ausgabe:

Counter({'x': 4, 'y': 2, 'z': 2})

Beispiel – Tupel zählen

tupel1 = ('x','y','z','x','x','x','y','z')
print(Counter(tupel1))

Ausgabe:

Counter({'x': 4, 'y': 2, 'z': 2})

Initialisieren, Aktualisieren und Zugreifen auf Counters

Initialisieren

print(Counter("Willkommen bei Guru99 Tutorials!"))  # string
print(Counter(['x','y','z','x','x','x','y','z']))  # liste
print(Counter({'x': 4, 'y': 2, 'z': 2}))           # dict
print(Counter(('x','y','z','x','x','x','y','z')))  # tupel
# Leerer Counter
_count = Counter()

Aktualisieren

_count.update('Willkommen bei Guru99 Tutorials!')
print(_count)

Ausgabe:

Counter({'o': 3, ' ': 3, 'u': 3, 'e': 2, 'l': 2, 't': 2, 'r': 2, '9': 2, 'W': 1, 'c': 1, 'm': 1, 'G': 1, 'T': 1, 'i': 1, 'a': 1, 's': 1, '!': 1})

Counts zugreifen

print('%s : %d' % ('u', _count['u']))
for char in 'Guru':
    print('%s : %d' % (char, _count[char]))

Ausgabe:

u : 3
G : 1
u : 3
r : 2
u : 3

Element löschen

del _count['x']
print(_count)

Ausgabe:

Counter({'y': 2, 'z': 2})

Arithmetische Operationen

Counter unterstützt mengenartige Arithmetik. Positive Counts werden beibehalten; negative Werte werden im Ergebnis verworfen.

counter1 = Counter({'x': 4, 'y': 2, 'z': -2})
counter2 = Counter({'x1': -12, 'y': 5, 'z': 4})

# Addition
print(counter1 + counter2)
# Subtraktion
print(counter1 - counter2)
# Durchschnitt (Intersection)
print(counter1 & counter2)
# Vereinigung
print(counter1 | counter2)

Ausgabe:

Counter({'y': 7, 'x': 4, 'z': 2})
Counter({'x1': 12, 'x': 4})
Counter({'y': 2})
Counter({'y': 5, 'x': 4, 'z': 4})

Wichtige Methoden

• elements() – Gibt einen Iterator über Elemente mit positiven Counts zurück.
• most_common([n]) – Gibt die n häufigsten Elemente als Liste von (elem, count) Tupeln zurück.
• subtract(other) – Subtrahiert Counts von einem anderen Counter.
• update(other) – Addiert Counts von einem anderen Counter.

elements() verwenden

counter = Counter({'x': 5, 'y': 2, 'z': -2, 'x1': 0})
for e in counter.elements():
    print(e)

Ausgabe:

x
x
x
x
x
y
y

most_common() verwenden

counter = Counter({'x': 5, 'y': 12, 'z': -2, 'x1': 0})
print(counter.most_common(2))
print(counter.most_common())

Ausgabe:

[('y', 12), ('x', 5)]
[('y', 12), ('x', 5), ('x1', 0), ('z', -2)]

subtract() verwenden

c1 = Counter({'x': 5, 'y': 12, 'z': -2, 'x1': 0})
c2 = Counter({'x': 2, 'y': 5})
c1.subtract(c2)
print(c1)

Ausgabe:

Counter({'y': 7, 'x': 3, 'x1': 0, 'z': -2})

update() verwenden

c1 = Counter({'x': 5, 'y': 12, 'z': -2, 'x1': 0})
c2 = Counter({'x': 2, 'y': 5})
c1.update(c2)
print(c1)

Ausgabe:

Counter({'y': 17, 'x': 7, 'x1': 0, 'z': -2})

Counts neu zuweisen

counter = Counter({'x': 5, 'y': 12, 'z': -2, 'x1': 0})
counter['y'] = 20
print(counter)

Ausgabe:

Counter({'y': 20, 'x': 5, 'x1': 0, 'z': -2})

Element-Counts abrufen und setzen

counter = Counter({'x': 5, 'y': 12, 'z': -2, 'x1': 0})
print(counter['y'])
counter['y'] = 20
counter['y1'] = 10
print(counter)

Ausgabe:

12
Counter({'y': 20, 'y1': 10, 'x': 5, 'x1': 0, 'z': -2})

Zusammenfassung

• Counter ist eine Dictionary-Unterklasse, die Elemente in jedem Iterierbaren zählt.
• Es unterstützt effizientes Zählen, arithmetische Operationen und eine Suite von Hilfsmethoden.
• Häufige Anwendungsfälle sind Frequenzanalyse, Histogramm-Erstellung und Datenaggregation.
• Für vollständige Dokumentation siehe die Python Counter Docs.