Python Counter: Elemente zählen mit der Un­ter­klas­se

Die Klasse Python Counter wird genutzt, um Elemente in einem Container zu zählen. Es handelt sich dabei um eine Dic­tion­a­ry-Un­ter­klas­se, die in Kom­bi­na­ti­on mit un­ter­schied­li­chen Methoden zahl­rei­che denkbare Ein­satz­zwe­cke hat.

Was ist Python Counter?

Bei Python Counter handelt es sich um ein nütz­li­ches Tool, das ver­schie­de­ne Elemente in einer Liste zählen kann und anzeigt, wie häufig diese Elemente vorkommen. Es handelt sich dabei um eine Un­ter­klas­se von Dic­tion­a­ry. Während diese Aufgabe bei einer kurzen Abfolge von Werten noch einfach und manuell erledigt werden kann, ist das bei langen Da­ten­sät­zen deutlich kom­pli­zier­ter. Python Counter selbst ist eine integre Variable, die den Aus­gangs­wert „Null“ hat. Ein einziger Counter gibt die Häu­fig­keit eines Objektes aus. Möchten Sie mehrere un­ter­schied­li­che Objekte be­rück­sich­ti­gen, nutzen Sie für jedes einzelne einen eigenen Zähler.

Die Counter-Klasse kann auf Listen, Python-Tuples, Dic­tion­a­rys und Python-Strings an­ge­wen­det werden. Ihre Syntax sieht wie folgt aus:

Counter(list)

In den folgenden Ab­schnit­ten zeigen wir Ihnen anhand einiger einfacher Beispiele, wie Sie Python Counter in der Praxis einsetzen können.

Python Counter mit einer Liste

Im ersten Beispiel erstellen wir eine einfache Liste mit un­ter­schied­li­chen Werten. Diese sieht so aus:

Liste = ['a', 'a', 'b', 'a', 'c', 'b', 'b', 'c', 'a', 'c', 'b', 'c', 'c']

Die Liste hat drei ver­schie­de­ne Elemente: ‘a’, ‘b’ und ‘c’. Um nun her­aus­zu­fin­den, wie häufig jedes dieser Elemente enthalten ist, wenden wir Python Counter an. Die Ausgabe würde dann fol­gen­der­ma­ßen aussehen:

Counter({'c' : 5, 'a' : 4, 'b' : 4})

Um Python Counter ein­zu­set­zen, muss die Klasse zunächst im­por­tiert werden. Das Ergebnis wird mit print aus­ge­ge­ben. Der komplette Code für dieses Beispiel wäre dann dieser:

from collections import Counter
Liste = ['a', 'a', 'b', 'a', 'c', 'b', 'b', 'c', 'a', 'c', 'b', 'c', 'c']
counter_liste = Counter(Liste)
print(Counter(Liste))

Die daraus re­sul­tie­ren­de Ausgabe sieht so aus:

Counter({'c' : 5, 'a' : 4, 'b' : 4})

So funk­tio­niert die Counter-Klasse mit einem Tuple

Im zweiten Beispiel gehen wir sehr ähnlich vor. Dieses Mal soll Python Counter auf ein Tuple an­ge­wen­det werden. Tuples werden in Python genutzt, um mehrere Werte in einer Variablen ab­spei­chern zu können. Da es sich um eine geordnete Zu­sam­men­fas­sung von Objekten handelt, wird die Rei­hen­fol­ge be­rück­sich­tigt. Die Objekte werden in runde Klammern gesetzt und durch Kommata getrennt. Ent­spre­chend hat der Code folgende Form:

from collections import Counter
Tupel = ('a', 'a', 'b', 'a', 'c', 'b', 'b', 'c', 'a', 'c', 'b', 'c', 'c')
print(Counter(Tupel))

Die Ausgabe ent­spricht dem vor­he­ri­gen Beispiel:

Counter({'c' : 5, 'a' : 4, 'b' : 4})

Einsatz in der Klasse Dictionary

In einem Dic­tion­a­ry werden Elemente als Schlüssel-Wert-Paare ge­spei­chert und in ge­schwun­ge­ne Klammern gesetzt. Wenn Sie Python Counter für das Dic­tion­a­ry anwenden, wird dieses zu einem Hashtable-Objekt um­ge­wan­delt. Die Elemente werden dadurch zu Schlüs­seln und ihre Werte zur Anzahl des ur­sprüng­li­chen Dic­tion­a­rys. Für unser Beispiel von oben könnte dies so aussehen:

from collections import Counter
Dictionary = {'a' : 4, 'b' : 4, 'c' : 5}
counter_dictionary = Counter(Dictionary)
print(Counter(Dictionary))

Die Ausgabe ist dann erneut diese:

Counter({'c' : 5, 'a' : 4, 'b' : 4})

Python Counter in Kom­bi­na­ti­on mit einem einfachen String

Einen Eindruck davon, welche Zeit­er­spar­nis und Ar­beits­er­leich­te­rung Python Counter bieten kann, bekommen Sie, wenn Sie die Klasse auf einen String anwenden. Ein String ist die Abfolge von Zeichen, die durch An­füh­rungs­stri­che markiert werden. Auch Leer­zei­chen werden dabei be­rück­sich­tigt. Wir wählen den folgenden String für unser Beispiel:

from collections import Counter
String = "Dies ist ein Beispiel."
counter_string = Counter(String)
print(Counter(String))

Nun wird jedes Zeichen als Substring gezählt. Die Ausgabe könnte also so aussehen:

Counter({'i': 4, 'e': 3, 's': 3, ' ': 3, 't': 2, 'D': 1, 'n': 1, 'B': 1, 'j': 1, 'p': 1, 'l': 1, '.': 1})

Er­wei­te­run­gen mit .update()

Die Optionen, die Python Counter bietet, sind viel­fäl­tig. So ist es zum Beispiel auch möglich, eine be­stehen­de Zählung zu erweitern. Dafür nutzen Sie .update() und verbinden diese Er­wei­te­rung mit dem Counter. Dabei erstellen wir zunächst einen einfachen Code nach dem obigen Prinzip, wobei wir den String zur Ab­wechs­lung nicht extra aus­zeich­nen:

from collections import Counter
Counter("blau")
print(Counter(String))

Unsere Ausgabe ist dann diese:

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

Wenden wir nun .update() an, sieht der Code so aus:

from collections import Counter
farben = Counter({'b' : 1, 'l' : 1, 'a' : 1, 'u' : 1})
farben.update("grau")
print(farben)

Dadurch erhalten wir auch eine ak­tua­li­sier­te Ausgabe:

Counter({'a' : 2, 'u' : 2, 'b' : 1, 'l' : 1, 'g' : 1, 'r' : 1})

Auf die Werte von Python Counter zugreifen

Sie haben die Mög­lich­keit, auf die Werte von Python Counter zu­zu­grei­fen, da diese Klasse ähnlich wie Dictionary funk­tio­niert. Im folgenden Code­bei­spiel zeigen wir Ihnen einige Va­ria­tio­nen und die da­zu­ge­hö­ri­gen Ausgaben. Hierbei fungieren „letters“ als Schlüssel (keys) und „counts“ als Werte (values).

from collections import Counter
letters = Counter("flachdach")
letters["a"]
2
letters["h"]
2

for letter in letters:
	print(letter, letters[letter])
f 1
l 1
a 2
c 2
h 2
d 1

So sähe ein Beispiel mit der Methode .keys() aus:

for letter in letters.keys():
	print(letter, letters[letter])
f 1
l 1
a 2
c 2
h 2
d 1

Dies ist ein Beispiel mit .values():

for count in letters.values():
	print(count)
1
1
2
2
2
1

Dies ist die Methode .items():

for letter, count in letters.items():
	print(letter, count)
f 1
l 1
a 2
c 2
h 2
d 1

Elemente aus der Klasse löschen

Wenn Sie ein Element aus Python Counter löschen möchten, ist dafür del die richtige Wahl:

from collections import Counter
beispiel = {'b' : 1, 'l' : 1, 'a' : 1, 'u' : 1}
del beispiel["b"]
print(Counter(beispiel))

Ihre neue Ausgabe sieht dann fol­gen­der­ma­ßen aus:

Counter({'l' : 1, 'a' : 1, 'u' : 1})

Größte Anhäufung bestimmen mit most_common(n)

Mit most_common(n) für Python Counter können Sie her­aus­fin­den, welche Elemente am häu­figs­ten und am sel­tens­ten vertreten sind. Dafür überlegen wir uns ein Beispiel, bei dem ein Produkt in ver­schie­de­nen Farben auf­ge­lis­tet ist. Neben den Farben ist hin­ter­legt, wie häufig sich das Produkt in der ent­spre­chen­den Variante noch im Lager befindet. Ein negativer Wert bedeutet, dass sich kein ent­spre­chen­der Artikel mehr im Lager befindet, diese Variante aber trotzdem vor­be­stellt wurde. Möchten wir nun über­prü­fen, von welcher Variante es noch die meisten Artikel gibt, nutzen wir dafür diesen Code:

from collections import Counter
farbvarianten = Counter({'blau' : 2, 'grau' : -1, 'schwarz' : 0})
meiste_artikel = farbvarianten.most_common(1)
print(meiste_artikel)

Die Ausgabe ist dann diese:

[('blau' : 2)]

Auch die kleinste Ar­ti­kel­an­zahl können wir uns anzeigen lassen. Dafür ändern wir den Code fol­gen­der­ma­ßen ab:

from collections import Counter
farbvarianten = Counter({'blau' : 2, 'grau' : -1, 'schwarz' : 0})
wenigste_artikel = farbvarianten.most_common()[:-2:-1]
print(wenigste_artikel)

Die ent­spre­chen­de Ausgabe:

[('grau' : -1)]

Arith­me­ti­sche Rechnung mit Python Counter

Auch arith­me­ti­sche Rech­nun­gen sind mit der Hilfe von Python Counter möglich. Wichtig zu beachten ist dabei al­ler­dings, dass nur positive Werte aus­ge­ge­ben werden. Im folgenden Code probieren wir einige Re­chen­ar­ten aus.

Eine einfache Addition:

from collections import Counter
x = Counter(a=4, b=2, c=1)
y = Counter(a=2, b=1, c=2)
z = x + y
print(z)

Counter({'a' : 6, 'b' : 3, 'c' : 3})

So sieht die Sub­trak­ti­on aus:

from collections import Counter
x = Counter(a=4, b=2, c=1)
y = Counter(a=2, b=1, c=2)
z = x - y
print(z)

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

Da der Wert von ‘c’ nun negativ wäre, wird er nicht mit aus­ge­ge­ben.

Da­ten­ty­pen nach Häu­fig­keit sortieren

Eine weitere Option, die Ihnen die Klasse bietet, ist eine Auf­zäh­lung von Da­ten­ty­pen in einem Ordner. Dafür stellen wir uns bei­spiel­haft einen Ordner vor, der „Bilder“ heißt und zahl­rei­che un­ter­schied­li­che Dateien mit ver­schie­de­nen Da­ten­ty­pen enthält. Für eine Auf­lis­tung verwenden wir den folgenden Code:

import pathlib
from collections import Counter
ordner_pfad = pathlib.Path("Bilder/")
extensions = [entry.suffix for entry in ordner_pfad.iterdir() if entry.is_file()]
extension_counter = Counter(extensions)
print(extension_counter)

Negative und Nullwerte aus­schlie­ßen

Um Nullwerte oder negative Werte mit Python Counter zu entfernen, nutzen Sie diesen Code:

from collections import Counter
werte = Counter(a=6, b=0, c=1, d=-4)
werte = +werte
print(werte)

Die ent­spre­chen­de Ausgabe ist dann diese:

Counter({'a' : 6, 'c' : 1})