Pythonで1回だけ出現する要素を見つける方法

問題概要

数値のリスト nums が与えられ、その中のすべての値はちょうど3回ずつ出現しますが、1つの値だけは1回しか出現しません。この「唯一の値」を見つけ出すのが課題です。

例えば、入力が nums = [3, 3, 3, 8, 4, 4, 4] の場合、8だけが1回しか出現していないため、出力は 8 になります。

解決のアプローチ

この問題を解くには、以下の手順に従います。

• 各値とその出現回数（頻度）を対応付けたマップを作成する
• 頻度が最小の値（＝1回しか出現していない値）を返す

Pythonでは collections.Counter を使うことで、要素の出現回数を簡単に数えることができます。あとは min() 関数と key 引数を組み合わせれば、最も出現回数の少ない要素を効率よく取得できます。

実装例

from collections import Counter
class Solution:
    def solve(self, nums):
        nums = Counter(nums)
        return min(nums, key=nums.get)
ob = Solution()
nums = [3, 3, 3, 8, 4, 4, 4]
print(ob.solve(nums))

入力

[3, 3, 3, 8, 4, 4, 4]

出力

8

コードの解説

まず Counter(nums) によって、リスト内の各要素が出現した回数を辞書形式で取得します。上記の入力の場合、{3: 3, 8: 1, 4: 3} のようなカウント結果になります。

次に min(nums, key=nums.get) を実行すると、各キーの値（出現回数）を比較基準として最小のもの、つまり出現回数が最も少ないキー「8」が返されます。

この方法はシンプルで可読性が高く、リストの長さを n とすると O(n) の時間計算量で動作します。なお、厳密な定数空間での解法が必要な場合は、ビット演算を活用する手法も検討できますが、実用性と分かりやすさの観点から Counter を使った方法が広く利用されています。