C++ Algorithm Count | '카운트 알고리즘' 가이드

들어가며

카운트 알고리즘은 컨테이너의 요소를 세거나 조건을 검사하는 알고리즘입니다. count, count_if, all_of, any_of, none_of 등을 제공합니다.

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코딩 테스트 준비하며 깨달은 것

알고리즘 문제를 풀다 보면 “이게 실무에 무슨 도움이 될까?” 하는 의문이 들 때가 있습니다. 저도 그랬습니다. 하지만 실제 프로젝트에서 성능 문제에 부딪히면, 알고리즘 지식이 얼마나 중요한지 깨닫게 됩니다. 예를 들어, 사용자 검색 기능이 느려서 고민하다가 해시 테이블을 적용하니 응답 시간이 10초에서 0.1초로 줄어든 경험이 있습니다.

코딩 테스트는 단순히 취업을 위한 관문이 아니라, 문제 해결 능력을 키우는 훈련장입니다. 처음엔 브루트 포스로 풀다가, 시간 복잡도를 개선하는 과정에서 “아, 이렇게 생각하면 되는구나” 하는 깨달음을 얻을 때의 쾌감은 말로 표현하기 어렵습니다. 이 글에서는 단순히 정답 코드만 제시하는 게 아니라, 문제를 어떻게 접근하고 최적화하는지 사고 과정을 함께 공유하겠습니다.

1. count

기본 사용

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 2, 4, 2, 5};
    
    // 2의 개수
    int count = std::count(v.begin(), v.end(), 2);
    
    std::cout << "2의 개수: " << count << std::endl;  // 3
    
    return 0;
}

문자열에서 사용

#include <algorithm>
#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string text = "hello world";
    
    // 'l'의 개수
    int count = std::count(text.begin(), text.end(), 'l');
    
    std::cout << "'l'의 개수: " << count << std::endl;  // 3
    
    return 0;
}

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2. count_if

조건부 카운트

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    // 짝수 개수
    int evenCount = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    });
    
    std::cout << "짝수 개수: " << evenCount << std::endl;  // 5
    
    // 5보다 큰 수
    int greaterThan5 = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int x) {
        return x > 5;
    });
    
    std::cout << "5보다 큰 수: " << greaterThan5 << std::endl;  // 5
    
    return 0;
}

구조체에서 사용

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>

struct Student {
    std::string name;
    int score;
};

int main() {
    std::vector<Student> students = {
        {"Alice", 85},
        {"Bob", 92},
        {"Charlie", 78},
        {"David", 95},
        {"Eve", 88}
    };
    
    // 90점 이상
    int highScores = std::count_if(students.begin(), students.end(),
        [](const Student& s) {
            return s.score >= 90;
        });
    
    std::cout << "90점 이상: " << highScores << "명" << std::endl;  // 2명
    
    return 0;
}

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3. all_of, any_of, none_of

all_of (모두)

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v1 = {2, 4, 6, 8, 10};
    std::vector<int> v2 = {2, 4, 5, 8, 10};
    
    // 모두 짝수?
    bool allEven1 = std::all_of(v1.begin(), v1.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    });
    
    bool allEven2 = std::all_of(v2.begin(), v2.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    });
    
    std::cout << "v1 모두 짝수: " << std::boolalpha << allEven1 << std::endl;  // true
    std::cout << "v2 모두 짝수: " << std::boolalpha << allEven2 << std::endl;  // false
    
    return 0;
}

any_of (하나라도)

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v1 = {1, 3, 5, 7, 9};
    std::vector<int> v2 = {1, 3, 4, 7, 9};
    
    // 하나라도 짝수?
    bool hasEven1 = std::any_of(v1.begin(), v1.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    });
    
    bool hasEven2 = std::any_of(v2.begin(), v2.end(), [](int x) {
        return x % 2 == 0;
    });
    
    std::cout << "v1 짝수 있음: " << std::boolalpha << hasEven1 << std::endl;  // false
    std::cout << "v2 짝수 있음: " << std::boolalpha << hasEven2 << std::endl;  // true
    
    return 0;
}

none_of (없음)

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 3, 5, 7, 9};
    
    // 음수 없음?
    bool noNegative = std::none_of(v.begin(), v.end(), [](int x) {
        return x < 0;
    });
    
    std::cout << "음수 없음: " << std::boolalpha << noNegative << std::endl;  // true
    
    return 0;
}

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4. 자주 발생하는 문제

문제 1: 빈 범위

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> empty;
    
    // count: 0
    int count = std::count(empty.begin(), empty.end(), 5);
    std::cout << "count: " << count << std::endl;  // 0
    
    // all_of: true (공허한 참)
    bool all = std::all_of(empty.begin(), empty.end(), [](int x) { return x > 0; });
    std::cout << "all_of: " << std::boolalpha << all << std::endl;  // true
    
    // any_of: false
    bool any = std::any_of(empty.begin(), empty.end(), [](int x) { return x > 0; });
    std::cout << "any_of: " << std::boolalpha << any << std::endl;  // false
    
    // none_of: true
    bool none = std::none_of(empty.begin(), empty.end(), [](int x) { return x < 0; });
    std::cout << "none_of: " << std::boolalpha << none << std::endl;  // true
    
    return 0;
}

문제 2: 반환 타입

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // count 반환 타입: difference_type (보통 ptrdiff_t)
    auto count = std::count(v.begin(), v.end(), 3);
    
    // ✅ 명시적 타입
    size_t count2 = std::count(v.begin(), v.end(), 3);
    
    std::cout << "count: " << count << std::endl;
    std::cout << "count2: " << count2 << std::endl;
    
    return 0;
}

문제 3: 단락 평가

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    int checks = 0;
    
    // any_of: 첫 true에서 중단
    bool hasEven = std::any_of(v.begin(), v.end(), [&checks](int x) {
        ++checks;
        std::cout << "검사: " << x << std::endl;
        return x % 2 == 0;
    });
    
    std::cout << "짝수 있음: " << std::boolalpha << hasEven << std::endl;
    std::cout << "검사 횟수: " << checks << std::endl;  // 2 (1, 2만 검사)
    
    return 0;
}

출력:

검사: 1
검사: 2
짝수 있음: true
검사 횟수: 2

문제 4: 성능

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    // ❌ 여러 번 순회
    int even = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int x) { return x % 2 == 0; });
    int odd = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int x) { return x % 2 != 0; });
    int gt5 = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int x) { return x > 5; });
    
    // ✅ 한 번에 순회
    int evenCount = 0, oddCount = 0, gt5Count = 0;
    for (int x : v) {
        if (x % 2 == 0) ++evenCount;
        else ++oddCount;
        if (x > 5) ++gt5Count;
    }
    
    std::cout << "짝수: " << evenCount << ", 홀수: " << oddCount 
              << ", >5: " << gt5Count << std::endl;
    
    return 0;
}

---

5. 실전 예제: 통계 유틸리티

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <cmath>
#include <iostream>

class Statistics {
public:
    // 기본 통계
    static void analyze(const std::vector<int>& data) {
        if (data.empty()) {
            std::cout << "데이터 없음" << std::endl;
            return;
        }
        
        // 개수
        size_t count = data.size();
        
        // 합계
        int sum = std::accumulate(data.begin(), data.end(), 0);
        
        // 평균
        double mean = static_cast<double>(sum) / count;
        
        // 최소/최대
        auto [minIt, maxIt] = std::minmax_element(data.begin(), data.end());
        
        // 짝수/홀수
        int evenCount = std::count_if(data.begin(), data.end(), [](int x) {
            return x % 2 == 0;
        });
        int oddCount = count - evenCount;
        
        // 양수/음수/0
        int positive = std::count_if(data.begin(), data.end(), [](int x) { return x > 0; });
        int negative = std::count_if(data.begin(), data.end(), [](int x) { return x < 0; });
        int zero = std::count(data.begin(), data.end(), 0);
        
        // 출력
        std::cout << "=== 통계 ===" << std::endl;
        std::cout << "개수: " << count << std::endl;
        std::cout << "합계: " << sum << std::endl;
        std::cout << "평균: " << mean << std::endl;
        std::cout << "최소: " << *minIt << std::endl;
        std::cout << "최대: " << *maxIt << std::endl;
        std::cout << "짝수: " << evenCount << ", 홀수: " << oddCount << std::endl;
        std::cout << "양수: " << positive << ", 음수: " << negative << ", 0: " << zero << std::endl;
    }
    
    // 조건 검사
    static void validate(const std::vector<int>& data) {
        // 모두 양수?
        bool allPositive = std::all_of(data.begin(), data.end(), [](int x) {
            return x > 0;
        });
        
        // 하나라도 음수?
        bool hasNegative = std::any_of(data.begin(), data.end(), [](int x) {
            return x < 0;
        });
        
        // 0 없음?
        bool noZero = std::none_of(data.begin(), data.end(), [](int x) {
            return x == 0;
        });
        
        std::cout << "\n=== 검증 ===" << std::endl;
        std::cout << "모두 양수: " << std::boolalpha << allPositive << std::endl;
        std::cout << "음수 있음: " << std::boolalpha << hasNegative << std::endl;
        std::cout << "0 없음: " << std::boolalpha << noZero << std::endl;
    }
    
    // 범위 검사
    static bool inRange(const std::vector<int>& data, int min, int max) {
        return std::all_of(data.begin(), data.end(), [min, max](int x) {
            return x >= min && x <= max;
        });
    }
};

int main() {
    std::vector<int> data = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    Statistics::analyze(data);
    Statistics::validate(data);
    
    std::cout << "\n범위 [1, 10]: " << std::boolalpha 
              << Statistics::inRange(data, 1, 10) << std::endl;  // true
    
    std::cout << "범위 [1, 5]: " << std::boolalpha 
              << Statistics::inRange(data, 1, 5) << std::endl;  // false
    
    return 0;
}

출력:

터미널에서 다음 명령어를 실행합니다.

=== 통계 ===
개수: 10
합계: 55
평균: 5.5
최소: 1
최대: 10
짝수: 5, 홀수: 5
양수: 10, 음수: 0, 0: 0

=== 검증 ===
모두 양수: true
음수 있음: false
0 없음: true

범위 [1, 10]: true
범위 [1, 5]: false

---

6. 카운트 알고리즘 비교

함수 시그니처

#include <algorithm>

// count: 값 개수
template<class InputIt, class T>
typename iterator_traits<InputIt>::difference_type
count(InputIt first, InputIt last, const T& value);

// count_if: 조건 개수
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
typename iterator_traits<InputIt>::difference_type
count_if(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p);

// all_of: 모두 만족?
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
bool all_of(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p);

// any_of: 하나라도 만족?
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
bool any_of(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p);

// none_of: 모두 불만족?
template<class InputIt, class UnaryPredicate>
bool none_of(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p);

비교 표

알고리즘	반환 타입	시간복잡도	단락 평가	빈 범위
count	difference_type	O(n)	❌	0
count_if	difference_type	O(n)	❌	0
all_of	bool	O(n)	✅	true
any_of	bool	O(n)	✅	false
none_of	bool	O(n)	✅	true

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정리

핵심 요약

1. count: 특정 값 개수
2. count_if: 조건 만족 개수
3. all_of: 모두 만족? (단락 평가)
4. any_of: 하나라도 만족? (단락 평가)
5. none_of: 모두 불만족? (단락 평가)
6. 시간복잡도: 모두 O(n)

카운트 알고리즘 선택 가이드

목적	알고리즘	예시
특정 값 개수	count	count(v.begin(), v.end(), 5)
조건 만족 개수	count_if	count_if(v.begin(), v.end(), isEven)
모두 만족?	all_of	all_of(v.begin(), v.end(), isPositive)
하나라도 만족?	any_of	any_of(v.begin(), v.end(), isNegative)
모두 불만족?	none_of	none_of(v.begin(), v.end(), isZero)

실전 팁

사용 원칙:

• 특정 값 개수는 count
• 조건부 개수는 count_if
• 검증은 all_of, any_of, none_of
• 단락 평가 활용 (성능)

성능:

• 모두 O(n) 순회
• any_of, all_of는 단락 평가 (조기 종료)
• 여러 조건은 한 번에 순회
• 빈 범위 체크

주의사항:

• 빈 범위: all_of는 true, any_of는 false
• 반환 타입: count는 difference_type
• 단락 평가: any_of는 첫 true에서 중단
• 부작용 금지: predicate는 순수 함수

다음 단계

• C++ Algorithm Find
• C++ Algorithm Remove
• C++ Algorithm Sort

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관련 글

• C++ STL 알고리즘 기초 완벽 가이드 | sort·find

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자주 묻는 질문 (FAQ)

Q. 이 내용을 실무에서 언제 쓰나요?

A. C++ std::count와 count_if로 값 일치·조건 만족 요소 개수 세기. all_of, any_of, none_of까지 한 번에 정리한 실전 가이드. C++·알고리즘·count 중심으로 설명합니다.

Q. 선행으로 읽으면 좋은 글은?

A. 각 글 하단의 이전 글 또는 관련 글 링크를 따라가면 순서대로 배울 수 있습니다. C++ 시리즈 목차에서 전체 흐름을 확인할 수 있습니다.

Q. 더 깊이 공부하려면?

A. cppreference와 해당 라이브러리 공식 문서를 참고하세요. 글 말미의 참고 자료 링크도 활용하면 좋습니다.

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• C++ Algorithm Reverse | reverse·rotate·reverse_copy 완벽 정리
• C++ Algorithm Replace | ‘치환 알고리즘’ 가이드
• C++ Algorithm Generate | ‘생성 알고리즘’ 가이드

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이 글에서 다루는 키워드 (관련 검색어)

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