Dokumen ini membahas tentang struktur data queue (antrian), tujuan instruksional mahasiswa dalam merancang, menganalisis, dan mengimplementasikan algoritma queue. Queue adalah struktur data linear dengan prinsip FIFO dan dapat diimplementasikan menggunakan array atau linked list. Dokumen ini juga menyajikan berbagai cara untuk membuat, memeriksa, menambah, menghapus, dan menampilkan elemen dalam queue serta memberikan contoh aplikasi dan manfaatnya dalam berbagai sistem.

1. 1
BAB 5
QUEUE (ANTRIAN)
1. Tujuan Instruksional Umum
a. Mahasiswa mampu melakukan perancangan aplikasi menggunakan struktur
Queue (antrian)
b. Mahasiswa mampu melakukan analisis pada algoritma Queue yang dibuat
c. Mahasiswa mampu mengimplementasikan algoritma Queue pada sebuah
aplikasi secara tepat dan efisien
2. Tujuan Instruksional Khusus
a. Mahasiswa mampu menjelaskan mengenai Queue dan Dequeue
b. Mahasiswa mampu membuat dan mendeklarasikan Abstraksi Tipe Data Queue
c. Mahasiswa mampu menerapkan operasi push dan pop elemen pada algoritma
Queue
Pengertian Queue (Antrian)
Struktur data linear adalah kumpulan komponen-komponen yang tersusun
membentuk satu garis linear. Bila komponen-komponen ditambahkan (atau dikurangi),
maka struktur-struktur tersebut berkembang (atau menyusut). Queue merupakan
struktur data linear dimana penambahan komponen dilakukan di satu ujung, sementara
pengurangan dilakukan di ujung lain (yang satu lagi).
Queue (Antrian) adalah suatu kumpulan data yang penambahan elemennya
hanya bisa dilakukan pada suatu ujung (disebut dengan sisi belakang atau rear), dan
penghapusan atau pengambilan elemen dilakukan lewat ujung yang lain (disebut dengan
sisi depan atau front). DEQUEUE adalah mengeluarkan satu elemen dari suatu Antrian.
Antrian dapat dibuat dengan menggunakan: Liniear Array dan Circular Array.
Kalau tumpukan menggunakan prinsip LIFO (Last Input First Output), maka
pada antrian prinsip yang digunakan adalah FIFO (First Input First Output). Antrian
banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya dalam menonton bioskop
dimana melakukan antri dalam membeli tiket, mobil-mobil yang antri membeli karcis di
pintu jalan tol akan membentuk antrian, para calon mahasiswa yang mendaftarkan diri
untuk ikut ujian masuk perguruan tinggi akan membentuk antrian dan contoh-contoh
lain yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.
Contoh lain yang lebih relevan dalam bidang komputer adalah pemakaian sistem
komputer berbagi waktu (time-sharing computer system) dimana ada sejumlah pemakai
yang menggunakan sistem tersebut secara serempak. Karena sistem ini biasanya
menggunakan sebuah prosesor dan sebuah memori utama, maka jika prosesor sedang
dipakai oleh seorang pemakai, pemakai-pemakai yang lain harus antri sampai gilirannya
tiba. Antrian ini mungkin tidak dilayani secara FIFO murni, tetapi didasarkan fase
tertentu. Antrian yang mengandung unsur prioritas dinamakan dengan antrian
berprioritas (priority queue).
QUEUE DENGAN LINIEAR ARRAY
Terdapat satu buah pintu masuk di suatu ujung dan satu buah pintu keluar di
ujung satunya. Sehingga membutuhkan variabel Head dan Tail dengan aturan sebagai
berikut:
1. Elemen pertama (HEAD) dan elemen terakhirnya (TAIL),

2. 2
2. Aturan penyisipan dan penghapusan elemennya didefinisikan sebagai berikut:
a. Penyisipan selalu dilakukan setelah elemen terakhir
b. Penghapusan selalu dilakukan pada elemen pertama
3. Satu elemen dengan yang lain dapat diakses melalui informasi NEXT
4. Struktur data ini banyak dipakai dalam informatika, misalnya untuk
merepresentasi :
a. antrian job yang harus ditangani oleh sistem operasi
b. antrian dalam dunia nyata.
Abstraksi Tipe Data Queue
Seperti halnya stack (tumpukan) spesifikasi queue (antrian) tersebutb dapat
diimplementasikan di level yang lebih rendah baik dengan array ataupun linear linked
list. Dalam implementasi array, konsep circular-array dapat diaplikasikan untuk
menghindari operasi penggeseran isi array saat dilakukan pop(). Dalam konsep
circular array, inkrementasi indeks array yang panjangnya n, selalu di modulo dengan
panjang array tsb. sehingga variabel indeks yang semula berharga n-1 jika diinkremen
akan "wrap-around" ke 0. Untuk mengetahui posisi ujung-ujung dari item data yang
disimpan dalam array, digunakan variabel indeks front (menunjuk ke posisi item
yang akan diambil berikutnya) dan rear (posisi elemen array berikutnya yang akan
ditempati). Suatu variabel count digunakan untuk mengetahui kasus khusus: apakah
queue kosong atau penuh. Jika penuh maka mekanisme memperbesar kapasitas queue
dapat diaplikasikan.
Dalam implementasi struktur data linier, maka bagian muka dari queue adalah
awal dari list (di-pop dengan delete-first) dan bagian belakang adalah akhir dari list (di-
push dengan insert-last). Mengingat operasi insert-last sering dilakukan maka
digunakan dua variabel referensi yang digunakan sebagai pointer: front untuk node
pertama dari list dan rear utuk node paling akhir.
Deklarasi Abatraksi Tipe Data Queue
Deklarasi Abstraksi tipe Data
Queue
#define MAX 8
typedef struct
{
int data[MAX];
int head;
int tail;
} Queue;
Queue antrian;
Gambar 1. Linier Array Queue
Operasi-operasi pada Queue
1. Membuat Queue Kosong
Untuk menciptakan dan menginisialisasi Queue, dengan cara membuat Head dan
Tail sama dengan NULL.
Deklarasi Membuat Queue
void Create()
{
antrian.head= NULL;
antrian.tail= NULL;
}
Gambar 2. Membuat Queue Kosong

3. 3
2. Memeriksa Queue elemen kosong
Untuk memeriksa apakah Antrian sudah penuh atau belum, dengan cara memeriksa
nilai Tail, jika Tail = -1 maka empty. Kita tidak memeriksa Head, karena Head adalah
tanda untuk kepala antrian (elemen pertama dalam antrian) yang tidak akan berubah-
ubah. Pergerakan pada Antrian terjadi dengan penambahan elemen antrian kebelakang,
yaitu menggunakan nilai Tail
Deklarasi Queue kosong
int IsEmpty()
{
if(antrian.tail==NULL)
return 1;
else
return 0;
}
3. Memeriksa Queue elemen penuh
Untuk mengecek apakah Antrian sudah penuh atau belum, dengan cara mengecek
nilai Tail, jika Tail >= MAX-1 (karena MAX-1 adalah batas elemen array pada C)
berarti sudah penuh.
Deklarasi Queue Penuh
int IsFull()
{
if(antrian.tail==MAX-1)
return 1;
else
return 0;
}
Gambar 3. Queue Penuh
4. Menambah elemen Queue (Enqueue)
Untuk menambahkan elemen ke dalam Antrian, penambahan elemen selalu
ditambahkan di elemen paling belakang. Penambahan elemen selalu menggerakan
variabel Tail dengan cara increment counter Tail. Gambar 4 memperlihatkan
penambahan elemen queue. Deklarasi Enqueue
void Enqueue(int data)
{
if(IsEmpty()==1)
{
antrian.head=antrian.tail=0;
antrian.data[antrian.tail]=data;
printf("%d masuk!",antrian.data[antrian.tail]);
} else
if(IsFull()==0)
{
antrian.tail++;
antrian.data[antrian.tail]=data;
printf("%d masuk!",antrian.data[antrian.tail]);
}
}

4. 4
Gambar 4. Enqueue Data
5. Menghapus elemen Queue (Dequeue)
Digunakan untuk menghapus elemen terdepan/pertama dari antrian dengan cara
mengurangi counter Tail dan menggeser semua elemen antrian kedepan. Penggeseran
dilakukan dengan menggunakan looping. Gambar 5 memperlihatkan penghapusan
elemen queue. Deklarasi Dequeue
int Dequeue()
{
int i;
int e = antrian.data[antrian.head];
for(i=antrian.head;i<=antrian.tail-1;i++)
{
antrian.data[i] = antrian.data[i+1];
}
antrian.tail--;
return e;
}
Gambar 5. Dequeue Data
6. Membersihkan indeks Queue
Untuk menghapus elemen-elemen Antrian dengan cara membuat Tail dan Head
sama dengan NULL. Penghapusan elemen-elemen Antrian sebenarnya tidak menghapus
arraynya, namun hanya mengeset indeks pengaksesan-nya ke nilai NULL sehingga
elemen-elemen Antrian tidak lagi terbaca.
Deklarasi Clear Queue
void Clear()

5. 5
{
antrian.head=antrian.tail=NULL;
printf("data clear");
}
7. Menampilkan elemen Queue
Untuk menampilkan nilai-nilai elemen antrian dengan menggunakan looping dari
head sampai dengan tail.
Deklarasi menampilkan elemen Queue
void Tampil()
{
if(IsEmpty()==0)
{
for(int i=antrian.head;i<=antrian.tail;i++)
{
printf("%d ",antrian.data[i]);
}
}
else
printf("data kosong!n");
}
8. PUSH elemen Queue
Salah satu algoritma untuk proses memasukkan data (PUSH) adalah sebagai berikut:
1. Masukkan inputan data
2. Jika variabel i = MAX (nilai maksimum array), maka kerjakan langkah 3. Jika i
≠ MAX, maka kerjakan langkah 4.
3. Tampilkan “Queue sudah penuh”.
4. Selama i < MAX, maka i = i + 1 dan data [i] = data
Deklarasi PUSH elemen Queue
If(i == MAX)
Printf(“nQueue sudah penuhnn”);
Else
{
printf(“Masukkan data : “);
scanf(“%d”, &data[i]);
i = i + 1;
}
9. POP elemen Queue
Salah satu algoritma untuk proses mengeluarkan data (POP) adalah sebagai berikut:
1. Jika i = 0, maka tampilkan “Queue kosong” lalu kerjakan langkah 4. Jika i ≠ 0,
maka lakukan langkah 2.
2. Mulai hapus ← data[0] dan data[i-1] ← data[i]
3. i ← i – 1
4. data[0] ← NULL
Deklarasi POP elemen Queue
If(i == 0)
Printf(“Queue kosong”);
Else
{
hapus = data[0];
for(int j = 0; j < = i; j ++)
{

6. 6
data[j] = antrian.data[j+1];
data[i]=NULL;
i--;
}
}
Manfaat Queue
a. digunakan sistem operasi untuk mengatur eksekusi task dalam suatu sistem
untuk mencapai perlakuan yang "adil" (seringkali queue disebut waiting line)
b. untuk mailbox dalam komunikasi antar proses
c. untuk buffer dalam mekanisme printspooler, komunikasi data
d. untuk simulasi dan modeling (misalnya simulasi sistem pengendali lalu lintas
udara) dalam memprediksi performansi
Contoh Soal
Buatlah program dalam bentuk menu untuk mengimplementasikan antrian.
Menu tersebut berisi memasukkan data, menghapus data, menampilkan data, dan keluar
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
void main()
{
int i=0, data[8], x, hapus;
char pil;
do {
printf("1. Tambah Antriann");
printf("2. Hapus Antriann");
printf("3. Lihat Antriann");
printf("4. Keluarn");
printf("Silahkan masukkan pilihan anda... ");
pil=getche();
if(pil!='1' && pil !='2' && pil !='3' && pil!='4' )
printf("nnAnda salah mengetikkan inputan...n");
else
{
if(pil=='1') //PUSH
{
if(cek==20)
printf("nQueue Penuhnn");
else
{
printf("nMasukkan data: );scanf("%i",&x);
data[i]=x;
i++;
}
}
else
{
if(pil=='2') //POP
{
if(i==0)
printf("nQueue kosongnn");
else
{
hapus=data[0];
for(int j=0;j<i;j++)
data[j]=data[j+1];
data[i-1]=NULL;
i--;
printf("nNilai = %i terhapus.",hapus);
}

7. 7
getch();
}
else
{
if(pil=='3') //CEK DATA
{
if(i==0)
printf("nQueue Kosong.nn");
else
{
printf("n");
for(int z=0;z<cek;z++)
{
printf(" | ");
printf("%i",data[z]);
printf(" | ");
}
}
getch();
}
}
}
}
}while(pil!='4');
}
Soal
Carilah nilai total, rata-rata, terbesar dan terkecil dari elemen queue dengan
menggunakan fungsi di atas
Daftar Pustaka
1. _____. Struktur Data dengan Bahasa C. Team PPTI Universitas Kristen satya
Wacana
2. Andri Kristanto. 2003. Struktur Data dengan C++. Yogyakarta: Graha Ilmu
3. Antonius Rachmat C. Handout Struktur Data. Prodi Teknik Informatika
Universitas Kristen Duta Wacana
4. Santoso, P. I. 1992. Struktur data Turbo Pascal 6.0. Yogyakarta: Penerbit Andi
Offset
5. Setiawan, S. dan Wibowo, A.M. Handout Struktur Data dan Algoritma.
Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia
6. Titi. Handout Struktur data. Teknik Informatika Institut Teknologi Bandung