Pythonのcollections.Counterは、競技プログラミングで利用できる強力なツールです。以下のようなパターンでよく使用されます。

要素の頻度計算

与えられた配列や文字列内で、各要素の出現回数を簡単にカウントできます。

例題：
配列内で最も頻度が高い要素を見つける。重複した要素を探す。

from collections import Counter

arr = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4]
counter = Counter(arr)
most_common = counter.most_common(1)[0]  # [(要素, 出現回数)]のリスト
print(most_common)  # 出力: (3, 3)

アナグラム判定

2つの文字列がアナグラム（文字の並べ替えで一致）かどうかを確認します。

例題：
入力された2つの文字列がアナグラムかどうかを判定。

from collections import Counter

s1 = "listen"
s2 = "silent"

if Counter(s1) == Counter(s2):
    print("アナグラム")
else:
    print("アナグラムではない")

条件付きの頻度チェック

一定の条件を満たす頻度の要素を抽出するパターン。

例題：
配列内でk回以上出現する要素を抽出。

from collections import Counter

arr = [1, 1, 2, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
k = 2
counter = Counter(arr)
result = [key for key, count in counter.items() if count >= k]
print(result)  # 出力: [1, 2, 4]

多重集合の操作

複数のリストの要素間で和・積・差を計算できます。

例題：
2つのリストの共通部分や差分を求めるパターン。

from collections import Counter

list1 = [1, 2, 2, 3]
list2 = [2, 3, 3, 4]

counter1 = Counter(list1)
counter2 = Counter(list2)

# 共通部分
intersection = counter1 & counter2
print(list(intersection.elements()))  # 出力: [2, 3]

# 差分
difference = counter1 - counter2
print(list(difference.elements()))  # 出力: [1, 2]

頻度のカウントで分類

出現回数に基づいて要素をグループ化するパターン。

例題：
要素を頻度ごとに分類。

from collections import Counter

arr = [1, 1, 2, 2, 2, 3, 4, 4]
counter = Counter(arr)
grouped = {freq: [key for key, count in counter.items() if count == freq] for freq in set(counter.values())}
print(grouped)  # 出力: {2: [1, 4], 3: [2], 1: [3]}

スライディングウィンドウでの使用

ウィンドウ内の要素頻度を動的に管理するパターン。

例題：
部分配列内の要素頻度を効率的にカウント。

from collections import Counter

arr = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4]
k = 3

window_counter = Counter(arr[:k])
print(window_counter)  # 最初のウィンドウの頻度

for i in range(k, len(arr)):
    window_counter[arr[i - k]] -= 1  # 古い要素を削除
    if window_counter[arr[i - k]] == 0:
        del window_counter[arr[i - k]]  # 0になったら削除
    window_counter[arr[i]] += 1  # 新しい要素を追加
    print(window_counter)  # 各ウィンドウの頻度

辞書順での頻度カウント

頻度が同じ場合、要素を辞書順にソートして出力します。

例題：
頻度順、かつ同頻度の場合は辞書順に並べる。

from collections import Counter

arr = ["apple", "banana", "apple", "cherry", "banana", "apple"]
counter = Counter(arr)

# 頻度順、同頻度なら辞書順
sorted_result = sorted(counter.items(), key=lambda x: (-x[1], x[0]))
print(sorted_result)  # 出力: [('apple', 3), ('banana', 2), ('cherry', 1)]

まとめ

これらのパターンを理解しておくことで、競技プログラミングの問題で効率的に活用できます。特に、データの頻度分析や集合演算に役立ちます。