一次元リスト＆二次元リストの掛け算とΣの計算方法

Question

2つ質問があります。
1つ目は、1次元リストと2次元リストの掛け算ができないです。

行ったこと

import collections
from collections import Counter
from pkgutil import iter_importers
from pprint import pprint

data = [
["A", "B", "C", "D", "E", "E"],
["C", "D", "E", "A", "B", "B"],
["D", "C", "E", "A", "A", "D"],
["D", "A", "C", "B", "D", "E"],
]

items_each_column = []
for c in zip(*data):
    items_each_column.append(len(set(c)))
print(items_each_column)


frequency = []

for z in zip(*data):
    frequency.append(z)
    z_list = list(z)
    nx = list(map(Counter,map(list, zip(*data))))

num = len(nx)


num_2 = []

for i in range(num):
    nj = []
    for j in ["A", "B", "C", "D", "E"]:
        ni = nx[i][j]
        if ni == 0:
            continue
        nj.append(ni)
    num_2.append(nj)
print(num_2)

for x in range(len(items_each_column)):
    for y in range(len(num_2)):
        w = [1/k * n for (kx, nxi) in zip(items_each_column[x], num_2[x][y])]
        print(w)

#出力結果
#[3, 4, 2, 3, 4, 3]　←print(items_each_column)の出力結果
#[[1, 1, 2], [1, 1, 1, 1], [2, 2], [2, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 2]]　←print(num_2)の出力結果
Traceback (most recent call last):
  File "c:/Users/RRR/MyPython/.py", line 46, in <module>
    w = [1/k * n for (kx, nxi) in zip(items_each_column[x], num_2[x][y])]
TypeError: 'int' object is not iterable

得たい結果
1つ目：[[1/3, 1/4, 1/4, 1/3, 1/4, 1/4],[1/3, 1/4, 1/4, 1/6, 1/4, 1/4],[1/6, 1/4, 1/4, 1/6, 1/4, 1/4],[1/6, 1/4, 1/4, 1/3, 1/4, 1/4]]
2つ目：[5/3, 3/2, 4/3, 3/2]

計算ルール
まず、items_each_columnではdataの○列の記号の種類数を列ごとにリストに格納しています。
それが、

items_each_column = []
for c in zip(*data):
    items_each_column.append(len(set(c)))
print(items_each_column)

で示しています。
items_each_column = [3, 4, 2, 3, 4, 3]

次に、num_2は列に存在している記号の数を列ごとにリストに入れています。
それが、

frequency = []

for z in zip(*data):
    frequency.append(z)
    z_list = list(z)
    nx = list(map(Counter,map(list, zip(*data))))

num = len(nx)


num_2 = []

for i in range(num):
    nj = []
    for j in ["A", "B", "C", "D", "E"]:
        ni = nx[i][j]
        if ni == 0:
            continue
        nj.append(ni)
    num_2.append(nj)
print(num_2)

で示しています。
num_2 = [[1, 1, 2], [1, 1, 1, 1], [2, 2], [2, 1, 1], [1, 1, 1, 1], [1, 1, 2]]

kは変数です。
nは変数です。
wは空のリストです。

そして、
1/items_each_column[0]*num_2[0][0], 1/items_each_column[1]*num_2[1][0], 1/items_each_column[2]*num_2[2][0], 1/items_each_column[3]*num_2[3][0], 1/items_each_column[4]*num_2[4][0], 1/items_each_column[5]*num_2[5][0]を計算したらw[0]に格納します。
1/items_each_column[0]*num_2[0][1], 1/items_each_column[1]*num_2[1][1], 1/items_each_column[2]*num_2[2][0], 1/items_each_column[3]*num_2[3][0], 1/items_each_column[4]*num_2[4][1], 1/items_each_column[5]*num_2[5][1]を計算したらw[1]に格納します。
1/items_each_column[0]*num_2[0][2], 1/items_each_column[1]*num_2[1][2], 1/items_each_column[2]*num_2[2][1], 1/items_each_column[3]*num_2[3][1], 1/items_each_column[4]*num_2[4][2], 1/items_each_column[5]*num_2[5][2]を計算したらw[2]に格納します。
1/items_each_column[0]*num_2[0][2], 1/items_each_column[1]*num_2[1][3], 1/items_each_column[2]*num_2[2][1], 1/items_each_column[3]*num_2[3][2], 1/items_each_column[4]*num_2[4][3], 1/items_each_column[5]*num_2[5][2]を計算したらw[3]に格納します。

#1/items_each_column[0]×num_2[0][2]を2回計算しているのはdataの1列目にDが2つあるからです。
#1/items_each_column[2]×num_2[2][0]を2回計算しているのはdataの3列目にCが2つあるからです。
#1/items_each_column[2]×num_2[2][1]を2回計算しているのはdataの3列目にEが2つあるからです。
#1/items_each_column[3]×num_2[3][0]を2回計算しているのはdataの4列目にAが2つあるからです。
#1/items_each_column[5]×num_2[5][2]を2回計算しているのはdataの6列目にEが2つあるからです。

w[0]~w[3]を各リストごとに計算したら、
[[1/3, 1/4, 1/4, 1/3, 1/4, 1/4],[1/3, 1/4, 1/4, 1/6, 1/4, 1/4],[1/6, 1/4, 1/4, 1/6, 1/4, 1/4],[1/6, 1/4, 1/4, 1/3, 1/4, 1/4]]
となります。

質問が長くて申し訳ございません。

2つ目の質問です。
[[1/3, 1/4, 1/4, 1/3, 1/4, 1/4],[1/3, 1/4, 1/4, 1/6, 1/4, 1/4],[1/6, 1/4, 1/4, 1/6, 1/4, 1/4],[1/6, 1/4, 1/4, 1/3, 1/4, 1/4]]をリストごとに足したいです。
得たい結果
[5/3, 3/2, 4/3, 3/2]
手計算した結果なので分数で書きましたが恐らく割り算した値が出力されると思います。

質問が長くなってしまい申し訳ございません。よろしくお願いいたします。

Comments

[can110]

全体的にどのような結果を得たいのかが理解できません。
結果を得るための計算ルール、方法を具体例を示したうえで記載ください。

[退会済みユーザー]

言葉足らずで申し訳ございません。
計算ルールについて追加しました。
どうかよろしくお願いいたします。

[can110]

「1/[0]×[0][0]、1/[0]×[0][1]、1/[0]×[0][2]、1/[0]×[0][2]」
この中で[0]や[0][0]などは何を表していますか？
またこれら４つの数値がｗに入ってほしいということですか？

k やnやｗというものがどういった意味を持ち、どういった計算ルールでdataから？求めたものなのか？
というところから説明をお願いします。

[退会済みユーザー]

度々申し訳ございません。k,n,wは私が指定したものだったので書いてることに間違いがありました。誤解を招くような文章弟子。ごめんなさい。訂正しました。
よろしくお願いいたします。

[can110]

num_2がどのようなルールでできており、何を表しているのかが分かりません。
また、num_2[x][y]と記述したとき、w[1]の計算で、yが順に[1,1,0,0,1,1]をとるルール、
「～を～回計算しているのはdataの～列目に～が空つあるからです」という説明とどういった繋がりがあるのか？が理解できません。

[退会済みユーザー]

すいません、私の理解不足でnum_2がどのようなルールでできているかをどうやったら詳しく説明できるか分かりません。
num[x][y]のところは、わからなかったのでなんとなく書いてしまったので繋がりを聞かれるとどう説明したらいいか分かりません。
貴重なお時間を割いていただいたのにこのような返答しかできなくて申し訳ございません。

Answer 1

シンプルにCounter辞書を使った処理にしてはいかがでしょう？

from collections import Counter

data = [
    ["A", "B", "C", "D", "E", "E"],
    ["C", "D", "E", "A", "B", "B"],
    ["D", "C", "E", "A", "A", "D"],
    ["D", "A", "C", "B", "D", "E"],
]

frequency = list(map(Counter, zip(*data)))
print('frequency:', frequency)

w = []
for row in data:
    f = []
    for item, freq in zip(row, frequency):
        f.append(1 / len(freq) / freq[item])
    w.append(f)
print('w:', w)

s = list(map(sum, w))
print('s:', s)

実行結果

frequency: [Counter({'D': 2, 'A': 1, 'C': 1}), Counter({'B': 1, 'D': 1, 'C': 1, 'A': 1}), Counter({'C': 2, 'E': 2}), Counter({'A': 2, 'D': 1, 'B': 1}), Counter({'E': 1, 'B': 1, 'A': 1, 'D': 1}), Counter({'E': 2, 'B': 1, 'D': 1})]
w: [[0.3333333333333333, 0.25, 0.25, 0.3333333333333333, 0.25, 0.16666666666666666], [0.3333333333333333, 0.25, 0.25, 0.16666666666666666, 0.25, 0.3333333333333333], [0.16666666666666666, 0.25, 0.25, 0.16666666666666666, 0.25, 0.3333333333333333], [0.16666666666666666, 0.25, 0.25, 0.3333333333333333, 0.25, 0.16666666666666666]]
s: [1.5833333333333333, 1.5833333333333333, 1.4166666666666665, 1.4166666666666667]

Comments

[退会済みユーザー]

回答していただきありがとうございます。
質問なのですが、s: [1.5833333333333333, 1.5833333333333333, 1.4166666666666665, 1.4166666666666667]をそれぞれ配列数(6)で割ってみたいのですが
s = list(map(sum, w/6))とするとエラーになってしまうのですがどのようにすればいいのでしょうか？

[shiracamus]

s = [sum(values) / len(values) for values in w]
にするのが簡単です。
mapを使って書くこともできます。
s = list(map(lambda values: sum(values) / len(values), w))

[退会済みユーザー]

教えてくださり、ありがとうございます！
プログラミングは奥が深いですね、、