Pythonで数値の各桁の出現頻度がすべて同じかどうかを判定する方法

ある整数 num が与えられたとき、その数値が「バランスしている」かどうかを判定する問題を考えてみましょう。ここで「バランスしている」とは、数値を構成するすべての桁（0〜9）の出現頻度が互いに等しいことを意味します。

たとえば、num = 562256 の場合、各桁は次のように出現します。

• 5 → 2回
• 6 → 2回
• 2 → 2回

すべての桁がちょうど2回ずつ現れているため、この場合の出力は True となります。

解決のアプローチ

この問題は、以下の手順で解くことができます。

• number: 数値 num を文字列に変換します。これにより各桁を簡単に走査できます。
• freq: 各桁の出現回数を記録するマップ（辞書）を作成します。
• freq_values: マップに格納された頻度の値だけを取り出し、セット（集合）を作成します。
• セットのサイズが 1 であれば、すべての桁の頻度が同一であることを意味するため True を返します。
• それ以外の場合は False を返します。

ポイントは、頻度の値をセットに変換することです。セットは重複を許さないため、すべての頻度が同じであれば要素数は必ず1になります。これにより判定処理が非常にシンプルになります。

実装コード

それでは、Pythonでの具体的な実装を見てみましょう。

from collections import defaultdict

def solve(num):
    number = str(num)

    freq = defaultdict(int)
    n = len(number)

    for i in range(n):
        freq[int(number[i])] += 1

    freq_values = set(freq.values())

    if len(freq_values) == 1:
        return True
    return False

num = 562256
print(solve(num))

コードの解説

• defaultdict(int) を使うことで、まだ存在しないキーにアクセスした際も自動的に初期値 0 が設定され、カウント処理が簡潔に書けます。
• 文字列に変換した数値を1桁ずつ走査し、int() で整数に戻してから辞書のカウントを増やしています。
• set(freq.values()) により頻度の一意な値のみを抽出し、その長さが1かどうかでバランス判定を行っています。

入力

562256

出力

True

計算量について

このアルゴリズムの時間計算量は O(d)、空間計算量も O(d) です（d は数値の桁数）。桁数は最大でも10種類程度しかないため、非常に効率的に動作します。