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Python编程:集合工具类之计数器(Counter)详解与实践

2024-12-01 12:37

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 Counter

Counter是一个dict子类,用于计数可哈希对象。它是一个集合,其中元素被存储为字典键,它们的计数值被存储为字典值。计数值可为任何整数值,包括零或负计数。Counter类类似于其他语言中的包或多集。

计数的元素来自可迭代对象或另一个初始化的映射(或计数器)。下面是Python中创建Counter对象的一些方式。请看示例代码:

from collections import Counter

# 创建一个空的Counter对象
c1 = Counter()
print(c1)

# 从可迭代对象创建新的Counter对象
c2 = Counter('aabbbcddeeee')
print(c2)

# 从映射创建新的的Counter对象
c3 = Counter({'orange': 6, 'red': 3, 'green': 5})
print(c3)

# 从关键字参数创建Counter对象
c4 = Counter(cats=4, dogs=8)
print(c4)

程序运行结果如下所示:

Counter()
Counter({'e': 4, 'b': 3, 'a': 2, 'd': 2, 'c': 1})
Counter({'orange': 6, 'green': 5, 'red': 3})
Counter({'dogs': 8, 'cats': 4})

Counter对象有一个字典接口,只是它们会为丢失的项返回一个零计数,而不是引发KeyError,示例如下:

# 存在元素计算
c5 = Counter(['eggs', 'ham', 'jar ', 'ham'])
print(c5['ham'])

# 缺失元素计数为0
print(c5['bacon'])

输出结果如下:

2
0

从Counter中删除元素

要从Counter中删除元素,可以使用del关键字。请记住,将计数设置为零并不会从计数器中删除一个元素。请看示例代码:

# –从Counter对象删除元素 – #
# 0计数的counter条目项
c5['sausage'] = 0
print(c5)

# del 实际删除条目项
del c5['sausage']
print(c5)

输出结果为:

Counter({'ham': 2, 'eggs': 1, 'jar ': 1, 'sausage': 0})
Counter({'ham': 2, 'eggs': 1, 'jar ': 1})

如代码所示,我们将0设置为计数器中不存在的项。Python将该项以零值添加到Counter中。在第7行中,我们使用del关键字完全删除该项。很明显,计数为0,并不会删除Counter中的计数项,而要删除之,得用del命令才行。

Counter方法

Counter对象除了支持所有字典可用的方法之外,以下是其特有最常见方法:返回一个迭

1)elements():

返回迭代器,其为重复相应元素次数与其计数值相等的迭代器。按第一次遇到的顺序返回元素。如果一个元素的计数小于1,elements()将忽略它。示例如下:

# – Counter 对象方法 – #
# elements()
counter = Counter(a=1, b=2, c=0, d=-2, e=4)
sorted_elements = sorted(counter.elements())
print(sorted_elements)

输出结果为:

['a', 'b', 'b', 'e', 'e', 'e', 'e']

2)most_common([n]):

返回n个最常见元素的列表,元素的计数大小从最大到最小。如果省略n或None, most_common()将返回计数器中的所有元素。计数相等的元素按第一次遇到的顺序排列:

# 2)most_common()
most_common_3 = Counter('abracadabrae').most_common(3)
print(most_common_3)

输出结果为:

[('a', 5), ('b', 2), ('r', 2)]

3)subtract([iterable-or-mapping]):

从可迭代对象或另一个映射(或计数器)中减去元素。像dict.update(),但是减去计数而不是替换它们。输入和输出都可能是零或负的。示例如下:

# 3)subtract()
c_1 = Counter(a=4, b=2, c=0, d=-2)
c_2 = Counter(a=1, b=2, c=3, d=4)
c_1.subtract(c_2)
print(c_1)

输出结果如下:

[('a', 5), ('b', 2), ('r', 2)]

4)两个方法

通常的字典方法可用于Counter对象,但有两个方法针对计数器的工作方式不同:

fromkeys(iterable):

这个类方法Counter对象没实现。

update([iterable-or-mapping]):

从可迭代对象中计数元素,或从另一个映射(或计数器)中添加元素。类似dict.update(),但Counter是增加计数而不是替换它们。而且,迭代对象应该是元素序列,而不是(键,值)对的序列。示例如下:

# 4)update()
d = Counter(a=3, b=1)
d.update({'a': 5, 'c': 4})
print(d)
d.update('aBac')
print(d)
d.update(dict([('a',10),('e',9)]))
print(d)
#但不要这样:
d.update([('a',10),('e',9)])
print(d)

请注意下面的输出结果:

Counter({'a': 8, 'c': 4, 'b': 1})

Counter({'a': 10, 'c': 5, 'b': 1, 'B': 1})

Counter({'a': 20, 'e': 9, 'c': 5, 'b': 1, 'B': 1})

Counter({'a': 20, 'e': 9, 'c': 5, 'b': 1, 'B': 1, ('a', 10): 1, ('e', 9): 1})

1.1.1 数学式操作

Counter提供了几种数学操作来组合Counter对象运算,以生成多集(计数大于零的计数器)。加减法通过加减相应元素的计数来合并计数器。交集和并集返回对应计数的最小值和最大值。每个操作都可以接受带符号计数值的输入,但输出将排除计数为零或更少的结果。

c = Counter(a=3, b=1)
d = Counter(a=1, b=2)
print(c + d)
print(c - d)
print(c & d)
print(c | d )

输出结果类似如下:

Counter({'a': 4, 'b': 3})
Counter({'a': 2})
Counter({'a': 1, 'b': 1})
Counter({'a': 3, 'b': 2})

一元加减法是与空计数器相加或与空计数器相减的快捷方式。示例如下:

#一元加减
c = Counter(a=2, b=-4)
print(+c)# 一元加
print(-c)# 一元减

输出结果如下:

Counter({'a': 2})
Counter({'b': 4})

简而言之,可利用Counter对象实现一些相关数据的统计分析。

本文小结

本篇文章主要介绍了Python内置集合模块的工具类Counter的使用,并结合代码和描述,以期深入浅出的帮助你更好的理解和掌握Counter相关内容和应用。若是初学者,记得一定要动手实践一把才是最佳学习模式。

来源:今日头条内容投诉

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