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最近在看一本名叫《Python Algorithm: Mastering Basic Algorithms in the Python Language》的书，刚好看到提到这个Counter类(P84的Listing 4.6下的Tip)。

1.collections模块

collections模块自Python 2.4版本开始被引入，包含了dict、set、list、tuple以外的一些特殊的容器类型，分别是：

OrderedDict类：排序字典，是字典的子类。引入自2.7。

namedtuple()函数：命名元组，是一个工厂函数。引入自2.6。

Counter类：为hashable对象计数，是字典的子类。引入自2.7。

deque：双向队列。引入自2.4。

defaultdict：使用工厂函数创建字典，使不用考虑缺失的字典键。引入自2.5。

2.Counter类

Counter类的目的是用来跟踪值出现的次数。它是一个无序的容器类型，以字典的键值对形式存储，其中元素作为key，其计数作为value。计数值可以是任意的Interger(包括0和负数)。Counter类和其他语言的bags或multisets很相似。

2.1 创建

下面的代码说明了Counter类创建的四种方法：

Counter类的创建

Python

>>> c = Counter() # 创建一个空的Counter类

>>> c = Counter('gallahad') # 从一个可iterable对象(list、tuple、dict、字符串等)创建

>>> c = Counter({'a': 4, 'b': 2}) # 从一个字典对象创建

>>> c = Counter(a=4, b=2) # 从一组键值对创建

2.2 计数值的访问与缺失的键

当所访问的键不存在时，返回0，而不是KeyError；否则返回它的计数。

计数值的访问

Python

>>> c = Counter("abcdefgab")

>>> c["a"]

2

>>> c["c"]

1

>>> c["h"]

0

2.3 计数器的更新(update和subtract)

可以使用一个iterable对象或者另一个Counter对象来更新键值。

计数器的更新包括增加和减少两种。其中，增加使用update()方法：

计数器的更新(update)

Python

>>> c = Counter('which')

>>> c.update('witch') # 使用另一个iterable对象更新

>>> c['h']

3

>>> d = Counter('watch')

>>> c.update(d) # 使用另一个Counter对象更新

>>> c['h']

4

减少则使用subtract()方法：

计数器的更新(subtract)

Python

>>> c = Counter('which')

>>> c.subtract('witch') # 使用另一个iterable对象更新

>>> c['h']

1

>>> d = Counter('watch')

>>> c.subtract(d) # 使用另一个Counter对象更新

>>> c['a']

-1

2.4 键的删除

当计数值为0时，并不意味着元素被删除，删除元素应当使用del。

键的删除

Python

>>> c = Counter("abcdcba")

>>> c

Counter({'a': 2, 'c': 2, 'b': 2, 'd': 1})

>>> c["b"] = 0

>>> c

Counter({'a': 2, 'c': 2, 'd': 1, 'b': 0})

>>> del c["a"]

>>> c

Counter({'c': 2, 'b': 2, 'd': 1})

2.5 elements()

返回一个迭代器。元素被重复了多少次，在该迭代器中就包含多少个该元素。所有元素按照字母序排序，个数小于1的元素不被包含。

elements()方法

Python

>>> c = Counter(a=4, b=2, c=0, d=-2)

>>> list(c.elements())

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

2.6 most_common([n])

返回一个TopN列表。如果n没有被指定，则返回所有元素。当多个元素计数值相同时，按照字母序排列。

most_common()方法

Python

>>> c = Counter('abracadabra')

>>> c.most_common()

[('a', 5), ('r', 2), ('b', 2), ('c', 1), ('d', 1)]

>>> c.most_common(3)

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

2.7 fromkeys

未实现的类方法。

2.8 浅拷贝copy

浅拷贝copy

Python

>>> c = Counter("abcdcba")

>>> c

Counter({'a': 2, 'c': 2, 'b': 2, 'd': 1})

>>> d = c.copy()

>>> d

Counter({'a': 2, 'c': 2, 'b': 2, 'd': 1})

2.9 算术和集合操作

+、-、&、|操作也可以用于Counter。其中&和|操作分别返回两个Counter对象各元素的最小值和最大值。需要注意的是，得到的Counter对象将删除小于1的元素。

Counter对象的算术和集合操作

Python

>>> c = Counter(a=3, b=1)

>>> d = Counter(a=1, b=2)

>>> c + d # c[x] + d[x]

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

>>> c - d # subtract(只保留正数计数的元素)

Counter({'a': 2})

>>> c & d # 交集: min(c[x], d[x])

Counter({'a': 1, 'b': 1})

>>> c | d # 并集: max(c[x], d[x])

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

3.常用操作

下面是一些Counter类的常用操作，来源于Python官方文档

Counter类常用操作

Python

sum(c.values()) # 所有计数的总数

c.clear() # 重置Counter对象，注意不是删除

list(c) # 将c中的键转为列表

set(c) # 将c中的键转为set

dict(c) # 将c中的键值对转为字典

c.items() # 转为(elem, cnt)格式的列表

Counter(dict(list_of_pairs)) # 从(elem, cnt)格式的列表转换为Counter类对象

c.most_common()[:-n:-1] # 取出计数最少的n个元素

c += Counter() # 移除0和负值