Pythonでリスト内の各要素の出現回数をサブリストとして作成する方法

Pythonでは、数値を要素とするリストを扱う際に、同じ値が複数回出現することがよくあります。この記事では、リスト内の各要素とその出現回数（頻度）をペアにしたサブリストを作成する方法を、2つのアプローチで解説します。

方法1：forループとappendを使う

まずは基本的な方法です。リスト内の各要素について、それ以降のすべての要素と比較し、一致するものがあればカウントを増やしていきます。最終的に「要素」と「その出現回数」を組み合わせたサブリストのリストを作成します。

コード例

def occurrences(list_in):
    result = []
    checked = []
    for i in range(0, len(list_in)):
        # すでに処理済みの要素はスキップ
        if list_in[i] not in checked:
            count = 0
            for j in range(0, len(list_in)):
                # 両位置の要素が一致したらカウントアップ
                if list_in[i] == list_in[j]:
                    count += 1
            checked.append(list_in[i])
            result.append([list_in[i], count])
    return result

# 呼び出し側のコード
listA = [13, 65, 78, 13, 12, 13, 65]
print("リスト内の各要素の出現回数:\n")
print(occurrences(listA))

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような結果が得られます。

リスト内の各要素の出現回数:
[[13, 3], [65, 2], [78, 1], [12, 1]]

この結果から、「13」は3回、「65」は2回、「78」と「12」はそれぞれ1回出現していることがわかります。なお、この方法は二重ループを使用するため、計算量はO(n²)となり、大きなリストでは処理に時間がかかる点に注意が必要です。

方法2：Counterを使う

より効率的なのが、標準ライブラリのcollectionsモジュールに含まれるCounterクラスを使う方法です。Counterはリスト内の全要素の出現回数を自動的に集計してくれるため、コードがシンプルになり、パフォーマンスも向上します。

コード例

from collections import Counter

def occurrences(list_in):
    c = Counter(list_in)
    new_list = []
    for k, v in c.items():
        new_list.append([k, v])
    return new_list

listA = [13, 65, 78, 13, 12, 13, 65]
print("リスト内の各要素の出現回数:\n")
print(occurrences(listA))

実行結果

リスト内の各要素の出現回数:
[[13, 3], [65, 2], [78, 1], [12, 1]]

Counterは内部でハッシュテーブルを使用しているため、計算量はO(n)となり、リストが大きくなるほどforループ方式との差が顕著になります。

まとめ

リスト内の要素の出現回数を調べるには、以下の2つの方法があります。

• forループとappend： 標準的な構文だけで実装でき、ロジックを細かく制御できる一方、計算量がO(n²)と大きい。
• collections.Counter： コードが簡潔で高速（O(n)）。特別な理由がない限り、こちらの使用が推奨されます。

どちらの方法も同じ結果が得られますので、データサイズや可読性の要件に応じて使い分けるとよいでしょう。