Pythonで文字列内の各文字の出現回数が素数かどうかを判定する方法

文字列 s が与えられたとき、s に含まれる各文字の出現回数がすべて素数であるかどうかを判定します。

たとえば、入力が s = "apuuppa" の場合を見てみましょう。この文字列には 'a' が 2 個、'p' が 3 個、'u' が 2 個含まれています。2 も 3 も素数であるため、出力は True になります。

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。

• 頻度マップの作成: 各文字とその出現回数を対応付けたマップ（辞書）を作成します。
• 素数判定: マップ内の各文字について、出現回数が 0 より大きく、かつ素数でない場合は False を返します。
• 結果の返却: すべての文字の出現回数が素数であれば True を返します。

それでは、理解を深めるために実際の実装例を見ていきましょう。

サンプルコード

from collections import defaultdict

def isPrime(num):
    if num > 1:
        for i in range(2, num):
            if num % i == 0:
                return False
        return True
    return False

def solve(s):
    freq = defaultdict(int)

    for i in range(len(s)):
        freq[s[i]] += 1

    for char in freq:
        if freq[char] > 0 and isPrime(freq[char]) == False:
            return False

    return True

s = "apuuppa"
print(solve(s))

コードの解説

• isPrime(num): 引数 num が素数かどうかを判定する関数です。1 以下の数値は素数ではないため False を返し、2 から num - 1 までの整数で割り切れるものが存在すれば素数ではないと判断します。
• solve(s): defaultdict(int) を使うことで、まだキーが存在しない文字に対しても自動的に初期値 0 が設定され、各文字の出現回数を簡潔にカウントできます。その後、すべての文字について isPrime() による判定を行い、1 つでも素数でない出現回数があれば False を返します。

実行結果

入力

"apuuppa"

出力

True