Pythonの「collections」でデータ構造をスマートに！可読性と効率を高める秘訣

from collections import Counter

# 文字列の各文字の出現回数をカウント
text = "hello python programming"
char_counts = Counter(text)
print("文字の出現回数:", char_counts)
# 出力例: 文字の出現回数: Counter({'o': 4, 'g': 3, 'r': 3, 'm': 2, 'h': 2, 'p': 2, 'n': 2, 'e': 1, 'l': 1, 't': 1, 'a': 1, 'i': 1, ' ': 1})

# リスト内の要素の出現回数をカウント
fruits = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple"]
fruit_counts = Counter(fruits)
print("果物の出現回数:", fruit_counts)
# 出力例: 果物の出現回数: Counter({'apple': 3, 'banana': 2, 'orange': 1})

# 最も出現回数の多い要素をN個取得
most_common_fruits = fruit_counts.most_common(2)
print("最も多い果物トップ2:", most_common_fruits)
# 出力例: 最も多い果物トップ2: [('apple', 3), ('banana', 2)]

from collections import defaultdict

# 値がリストになるdefaultdict
# キーが存在しない場合、空のリストが自動的に作成されます
grouped_items = defaultdict(list)

data = [
    ("apple", "red"),
    ("banana", "yellow"),
    ("grape", "purple"),
    ("apple", "green"),
    ("banana", "green")
]

for item, color in data:
    grouped_items[item].append(color)

print("グループ分けされたアイテム:", grouped_items)
# 出力例: グループ分けされたアイテム: defaultdict(<class 'list'>, {'apple': ['red', 'green'], 'banana': ['yellow', 'green'], 'grape': ['purple']})

# 値が整数のdefaultdict
# キーが存在しない場合、0が自動的に作成されます (int()は0を返すため)
counts = defaultdict(int)
words = ["hello", "world", "hello", "python"]

for word in words:
    counts[word] += 1

print("単語のカウント:", counts)
# 出力例: 単語のカウント: defaultdict(<class 'int'>, {'hello': 2, 'world': 1, 'python': 1})

from collections import namedtuple

# 'Point'という名前のnamedtupleを定義
# xとyというフィールド名を持つ
Point = namedtuple("Point", ["x", "y"])

# Pointオブジェクトの作成
p1 = Point(10, 20)
p2 = Point(y=30, x=40)

# 名前で要素にアクセス
print("p1のx座標:", p1.x)
print("p2のy座標:", p2.y)
# 出力例:
# p1のx座標: 10
# p2のy座標: 30

# インデックスでもアクセス可能
print("p1の最初の要素:", p1[0])
# 出力例: p1の最初の要素: 10

# namedtupleはタプルなので、イミュータブル
try:
    p1.x = 15 # エラーが発生します
except AttributeError as e:
    print("エラー:", e)
# 出力例: エラー: can't set attribute

# リストのように複数のnamedtupleを扱うこともできます
Circle = namedtuple("Circle", ["center", "radius"])
c1 = Circle(Point(0, 0), 5)
c2 = Circle(Point(10, 10), 8)

circles = [c1, c2]

for circle in circles:
    print(f"中心: ({circle.center.x}, {circle.center.y}), 半径: {circle.radius}")
# 出力例:
# 中心: (0, 0), 半径: 5
# 中心: (10, 10), 半径: 8