Pythonでリストから少なくともk回出現する要素を検索するプログラム

Pythonでは、要素のリスト nums と整数値 k が与えられたとき、「少なくともk回出現している要素」だけを取り出したい場面があります。これはデータ分析やログ処理など、頻度に基づくフィルタリングを行う際によく使われるテクニックです。

問題の概要

たとえば、次のような入力があったとします。

nums = [2,5,6,2,6,1,3,6,3,8,2,5,9,3,5,1]
k = 3

この場合、3回以上出現している要素は [2, 5, 6, 3] となります。

• 2 → 3回出現
• 5 → 3回出現
• 6 → 3回出現
• 3 → 3回出現

解決のアプローチ

この問題は、次の手順で解くことができます。

1. c := リスト nums 内の各要素の出現回数を記録した辞書（カウンター）を作成する
2. res := 結果を格納するための新しい空リストを用意する
3. c 内の各キー n について以下を繰り返す
   • もし c[n] >= k ならば、n を res の末尾に追加する
4. res を返す

実装例

Pythonの標準ライブラリ collections.Counter を使うと、出現回数の集計が非常に簡単に行えます。以下が具体的な実装です。

from collections import Counter

def solve(nums, k):
    c = Counter(nums)
    res = []
    for n in c:
        if c[n] >= k:
            res.append(n)
    return res

nums = [2,5,6,2,6,1,3,6,3,8,2,5,9,3,5,1]
k = 3
print(solve(nums, k))

入力

[2,5,6,2,6,1,3,6,3,8,2,5,9,3,5,1], 3

出力

[2, 5, 6, 3]

コードのポイント

Counter は、リストやイテラブルなオブジェクトを受け取ると、各要素の出現回数を自動的に集計してくれる便利なクラスです。これにより、自分でループを回して辞書を更新する手間が省けます。

また、計算量はリストの長さをNとしたとき O(N) で済むため、大規模なデータでも効率的に動作します。条件判定には c[n] >= k を使い、閾値以上の出現回数を持つ要素のみを結果リストに追加しています。

なお、Python 3.7以降では辞書が挿入順を保持するため、このコードの出力順序は元のリストで最初に出現した順になります。順序を気にしない場合は、そのまま利用できます。