C++STL---count() 统计容器中特定元素出现次数

在 C++ 标准库中，count 是一个用于统计容器中特定元素出现次数 的函数，定义在 <algorithm> 头文件中。它可以快速计算某个值在容器（如数组、vector、list 等）中出现的次数，避免手动编写循环计数的麻烦。

一、函数原型

count 函数有两种常用形式（以 vector<int> 为例）：

// 1. 统计 [first, last) 范围内等于 value 的元素个数
template <class InputIterator, class T>
typename iterator_traits<InputIterator>::difference_type
count(InputIterator first, InputIterator last, const T& value);

• 参数说明 ：
  • first：容器的起始迭代器（指向要统计的范围的第一个元素）。
  • last：容器的结束迭代器（指向要统计的范围的最后一个元素的下一个位置）。
  • value：要统计出现次数的目标值。
• 返回值 ：目标值 value 在 [first, last) 范围内出现的次数（类型为迭代器的差值类型，通常可视为 int）。

二、使用场景与示例

count 函数适用于所有支持迭代器的容器（如 vector、array、list、string 等），核心作用是快速统计特定元素的出现次数。

示例 1：统计 vector 中特定元素的次数

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>  // 必须包含此头文件

using namespace std;

int main() {
    vector<int> nums = {1, 2, 3, 2, 4, 2, 5};
    int target = 2;
    
    // 统计 nums 中 2 出现的次数
    int cnt = count(nums.begin(), nums.end(), target);
    
    cout << "数字 " << target << " 出现了 " << cnt << " 次" << endl;
    // 输出：数字 2 出现了 3 次
    return 0;
}

示例 2：统计数组中特定元素的次数

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main() {
    int arr[] = {5, 3, 5, 7, 5, 9};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  // 数组长度
    int target = 5;
    
    // 统计数组中 5 出现的次数（用指针作为迭代器）
    int cnt = count(arr, arr + n, target);
    
    cout << "数字 " << target << " 出现了 " << cnt << " 次" << endl;
    // 输出：数字 5 出现了 3 次
    return 0;
}

示例 3：统计字符串中特定字符的次数

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

using namespace std;

int main() {
    string s = "hello world";
    char target = 'l';
    
    // 统计字符串中 'l' 出现的次数
    int cnt = count(s.begin(), s.end(), target);
    
    cout << "字符 '" << target << "' 出现了 " << cnt << " 次" << endl;
    // 输出：字符 'l' 出现了 3 次
    return 0;
}

三、工作原理

count 函数的内部逻辑其实很简单，相当于一个「自动循环计数」的过程：

1. 从 first 迭代器开始，遍历到 last 迭代器（不包含 last 指向的位置）。
2. 每遇到一个与 value 相等的元素，就将计数加 1。
3. 遍历结束后，返回总计数。

可以理解为它替我们实现了这样的手动循环：

// 手动模拟 count 函数的逻辑
int manual_count(vector<int>& nums, int value) {
    int cnt = 0;
    for (int x : nums) {
        if (x == value) cnt++;
    }
    return cnt;
}

四、注意事项

1. 必须包含头文件

   使用 count 函数前，必须包含 <algorithm> 头文件，否则会编译错误。

2. 范围是左闭右开

   函数的统计范围是 [first, last)，即包含 first 指向的元素，但不包含 last 指向的元素。例如：

   vector<int> nums = {1,2,3,4,5};
   // 只统计前3个元素（1,2,3）中 2 出现的次数
   int cnt = count(nums.begin(), nums.begin() + 3, 2);  // 结果为 1

3. 元素必须支持 == 比较
   count 函数通过 == 运算符判断元素是否相等，因此容器中的元素类型必须支持 == 操作（如基本类型 int、char，或自定义类型重载了 == 运算符）。

4. 时间复杂度
   count 函数需要遍历整个范围 [first, last)，时间复杂度为 O(n)（n 是范围中元素的个数），与手动循环计数效率相同，但代码更简洁。

5. 哈希表的count()
   unordered_map::count(key) 的返回值只有两种可能：0（键不存在）或 1（键存在）。

   这是因为 unordered_map 中不允许存在重复的键（每个键唯一对应一个值），所以「键的出现次数」要么是 0（不存在），要么是 1（存在）。

五、与 count_if 的区别

标准库中还有一个类似的函数 count_if，用于统计满足特定条件的元素个数（而非等于某个固定值）。例如：

// 统计 nums 中大于 3 的元素个数
vector<int> nums = {1,2,3,4,5,6};
int cnt = count_if(nums.begin(), nums.end(), [](int x) { return x > 3; });
// 结果为 3（4,5,6 满足条件）

• count 适用于「等于某个值」的简单统计；
• count_if 适用于「满足自定义条件」的复杂统计（需传入一个判断条件的函数或 lambda 表达式）。