在C# WinForms中如何用Dictionary和.Max显示多个众数？

问题背景 #

有一个最大长度为24的已排序数组，元素是1-100的随机数，示例数组如下：

2
8
9
10
13
19
20
38
43
47
51
55
55
59
66
67
73
84
87
87
93
95
98
100

其中55和87均出现2次，是出现次数最多的众数。当前使用Dictionary统计元素出现次数的代码仅能返回出现次数最多的最小数值（如示例中的55），需要修改代码以显示所有众数。

原代码 #

private void buttonMode_Click(object sender, EventArgs e)
{
    int mode = 0;
    int max = 0;
    var counts = new Dictionary<int, int>();
    foreach (int value in dataArray)
    {
        if (counts.ContainsKey(value))
        {
            counts[value]++;
        }
        else
        {
            counts.Add(value, 1);
        }
    }

    foreach(KeyValuePair<int,int> count in counts)
    {
        if (count.Value > max)
        {
            mode = count.Key;
            max = count.Value;
        }
    }
    textBoxOut1.Text = $"Mode is: {mode}";
}

修改后的实现 #

要获取所有众数，只需两步：先找到最大出现次数，再筛选出所有出现次数等于该值的元素。结合LINQ的Max方法可以快速实现，修改后的代码如下：

private void buttonMode_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // 统计每个元素的出现次数
    var counts = new Dictionary<int, int>();
    foreach (int value in dataArray)
    {
        if (counts.ContainsKey(value))
        {
            counts[value]++;
        }
        else
        {
            counts.Add(value, 1);
        }
    }

    // 获取最大出现次数
    int maxOccurrence = counts.Values.Max();
    // 筛选出所有出现次数等于最大值的元素（即所有众数）
    var allModes = counts.Where(kv => kv.Value == maxOccurrence)
                         .Select(kv => kv.Key)
                         .ToList();

    // 根据众数数量格式化输出文本
    if (allModes.Count == 1)
    {
        textBoxOut1.Text = $"Mode is: {allModes[0]}";
    }
    else
    {
        textBoxOut1.Text = $"Modes are: {string.Join(", ", allModes)}";
    }
}

简化统计逻辑（可选） #

如果使用LINQ的GroupBy，可以更简洁地完成元素次数统计，替代原有的foreach循环：

// 替代原有的foreach统计逻辑
var counts = dataArray.GroupBy(num => num)
                      .ToDictionary(group => group.Key, group => group.Count());

代码说明 #

1. counts.Values.Max()：从字典的所有值（即元素出现次数）中获取最大值，这是众数的出现次数标准。
2. Where(kv => kv.Value == maxOccurrence)：筛选出字典中所有出现次数等于最大值的键值对。
3. Select(kv => kv.Key)：提取这些键值对的键，得到所有众数的集合。
4. 最后根据众数的数量，输出对应的文本格式，保证单个或多个众数都能正确显示。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gilli