PythonのCounterとsetを使って要素の出現頻度がすべて同じかどうかを確認する方法

文字列やリストに含まれる各要素の出現頻度(カウント数)がすべて同じかどうかを確認したいケースはよくあります。このような場合は、標準ライブラリの collections モジュールから Counter をインポートし、入力データを Counter オブジェクトに変換します。次に、各要素のカウント値(辞書の値)を set に変換して重複を排除し、さらにリスト化します。得られたリストの長さや値の差をもとに頻度の一致を判定し、結果をコンソールに出力します。

以下に具体的な実装例を示します。

サンプルコード

from collections import Counter

def check_all_same(my_input):
    my_dict = Counter(my_input)
    input_2 = list(set(my_dict.values()))
    if len(input_2) > 2:
        print('The frequencies are not same')
    elif len(input_2) == 2 and input_2[1] - input_2[0] > 1:
        print('The frequencies are not same')
    else:
        print('The frequencies are same')

my_str = 'xxxyyyzzzzzz'
print("The string is :")
print(my_str)
check_all_same(my_str)

実行結果

The string is :
xxxyyyzzzzzz
The frequencies are not same

コードの解説

• まず、必要なパッケージ(collections.Counter)をインポートします。

• 引数を1つ受け取る関数 check_all_same を定義します。

• 入力データを Counter に変換し、変数 my_dict に代入します。これにより、各要素とその出現回数が辞書形式で格納されます。

• .values メソッドでカウント値(辞書の値)のみを取り出し、set に変換することで重複を除去します。

• その結果を再度 list に変換し、変数 input_2 に代入します。

• リストの長さが2より大きい場合、3種類以上の異なるカウント値が存在するため、頻度は一致していません。

• リストの長さが2の場合でも、2つのカウント値の差が1より大きければ、頻度は一致していません。

• それ以外の場合は、すべての要素の頻度が同じであると判断できます。

• 関数の外側で文字列 'xxxyyyzzzzzz' を定義し、この文字列を引数として関数を呼び出します。

• 判定結果がコンソールに出力されます。

補足：なぜ「頻度が同じではない」と判定されるのか

この例では、文字列 'xxxyyyzzzzzz' のうち 'x' は3回、'y' は3回、'z' は6回出現します。したがって Counter の中身は {'x': 3, 'y': 3, 'z': 6} となり、カウント値の集合は {3, 6} です。集合の長さは2であり、その差は 6 − 3 = 3 で1より大きいため、「頻度は同じではない」という結果が出力されます。もしすべての文字が同じ回数出現していれば、カウント値の集合の長さは1になり、「頻度は同じ」と判定されます。