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。

文档参见：http://docs.python.org/2/library/collections.html。

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

>>>  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

>>>  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）

>>>  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）

>>>  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

>>>  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。元素排列无确定顺序，个数小于1的元素不被包含。

elements()方法

>>>  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，排列是无确定顺序的。

most_common()方法

>>>  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

>>>  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

>>>  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

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-1个元素

c  +=  Counter()  # 移除0和负值