Python 3 イテレータ型の要素に2つの値が同時に出現する回数を数える

イテレータ型（リストやタプル）の要素にある2つの要素が同時に出現する回数を数えるコードです。イテレータ型の要素の組み合わせ（itertools.combination）、イミュータブルセット（frozenset）、キーを指定したsortedのサンプルコードでもあります。

コード

count_colocation2.py

import itertools
import typing
from itertools import chain


def count_colocation2(
        iteriter: typing.Iterable
        ) -> typing.Dict[frozenset, int]:
    """
    イテレータ型（リストやタプル）の要素にある2つの要素が同時に出現する回数を数える。
    """
    if not isinstance(iteriter, typing.Iterable):
        raise TypeError()
    # 組み合わせを準備する
    comb = itertools.combinations(frozenset(chain.from_iterable(iteriter)), 2)
    comb = [frozenset(item) for item in comb]
    # 順に調べて組み合わせの存在する数を加算
    d = {key: 0 for key in comb}
    for entry in iteriter:
        for pair in comb:
            t = tuple(pair)
            if t[0] in entry and t[1] in entry:
                d[pair] += 1
    return d

1.py

from pprint import pp

from count_colocation2 import count_colocation2

ll = [
        ["a", "b", "c"],
        ["d", "e", "f"],
        ["a", "d", "f"],
        ["b", "d", "f"],
    ]

coloc2 = count_colocation2(ll)
# 値を降順でソート
pp(sorted(coloc2.items(), key=lambda item: item[1], reverse=True))

"""
[(frozenset({'f', 'd'}), 3),
 (frozenset({'f', 'e'}), 1),
 (frozenset({'f', 'b'}), 1),
 (frozenset({'f', 'a'}), 1),
 (frozenset({'d', 'e'}), 1),
 (frozenset({'d', 'b'}), 1),
 (frozenset({'d', 'a'}), 1),
 (frozenset({'b', 'a'}), 1),
 (frozenset({'b', 'c'}), 1),
 (frozenset({'a', 'c'}), 1),
 (frozenset({'f', 'c'}), 0),
 (frozenset({'b', 'e'}), 0),
 (frozenset({'e', 'a'}), 0),
 (frozenset({'e', 'c'}), 0),
 (frozenset({'d', 'c'}), 0)]
"""

備考

frozenset

frozensetはsetのイミュータブル版です。setはaddやupdateで内容を変更できますが、frozensetは変更できません。一方、frozensetはハッシュが取得できるので辞書のキーになれます。

# 次の行をコメント解除するとエラーが発生します。
# print(hash(set(["a", "b", "c"])))
# TypeError: unhashable type: 'set'

# 正常に完了します。
print(hash(frozenset(["a", "b", "c"])))

同じ辞書のキーとなれるイミュータブル型にtupleがあります。tupleは要素の順番を区別しますが、frozensetは区別しません。

typing.Sequence、typing.Iterable

Pythonにはlist、tuple、set、frozensetのようなクラスがありますが、これらは共通の機能で分類できます。list、tupleはインデックスでアクセスできることからシーケンス型（typing.Sequence）に分類されます。また、list、tuple、set、frozensetはイテレーターを提供することからtyping.Iterableに分類されます。

typing.Sequenceとtyping.Iterableは型として定義されており、型ヒントで使用する他、isinstanceやissubclassでも使用できます。

イテレータ型の組み合わせタプルのリスト

itertools.combinationsによりイテレータ型（typing.Iterable）の要素から任意の数の組み合わせタプルのリストが作成できます。

set/frozensetの要素へのアクセス

set/frozensetはインデックス[index]ではアクセスできません。list()やtuple()で一度listやtupleに変換すればアクセスできます。イテレータ型ではあるのでforは使用できます。

辞書の非破壊的ソート

sorted()のkey=...にラムダ式を指定して辞書を非破壊的にソートできます。辞書のキーと値のペアはdict.items()で取得することに注意してください。dictそのものをsortedに渡すとキー名がsorted()の対象となります。

キーでソート

sorted(dict.items(), key=lambda item: item[0])                # 昇順
sorted(dict.items(), key=lambda item: item[0], reverse=True)  # 降順

値でソート

sorted(dict.items(), key=lambda item: item[1])                # 昇順
sorted(dict.items(), key=lambda item: item[1], reverse=True)  # 降順