개인적인 공부를 하기위해서 정리한 내용입니다. Queue

1. 자료구조 – 큐 (Queue)
yarn

2. Stack
• Last in First out (LIFO)
• 마지막에 삽인 된 원소가 가장 먼저 삭제 되는 후입 선출 구조.

3. 큐 (Queue)
• 스택과 마찬가지로 삽입과 삭제의 위치 방법이 제한된 순서리스트
• First in First out
• 하지만 스택과 다르게 먼저 삽입된 원소가 먼저 삭제.

4. 큐의 구조
front
rear

5. 큐의 선입 선출 구조
Queue
front
저장된 원소 중 첫번째 원소
rear
저장된 원소 중 마지막 원소
삭제 삽입

6. 스택과 큐 삽입/삭제 연산 비교
삽입 연삽 삭제 연산
연산자 삽입 위치 연산자 삭제 위치
스택 push top pop top
큐 enQueue rear deQueue front

7. 추상 자료형 큐
데이터 개 이상의 원소를 가진 유한 순서 리스트
연산 ∈ ∈

8. 큐의 생성과 삽입 삭제 #공백 큐 생성
• createQueue()
Queue
front = rear = -1
[0] [1] [2]

9. 큐의 생성과 삽입 삭제 # 원소 A 삽입
• enQueue(Q,A)
A
Queue
front = -1
[0] [1] [2]
rear

10. 큐의 생성과 삽입 삭제 # 원소 B 삽입
• enQueue(Q,B)
A B
Queue
front = -1
[0] [1] [2]
rear

11. 큐의 생성과 삽입 삭제 #원소 삭제
• deQueue(Q)
B
Queue [0] [1] [2]
rearfront
삭제된 위치로
이동
A 삭제

12. 큐의 생성과 삽입 삭제 # 원소 C 삽입
• enQueue(Q,C)
B C
Queue
front
[0] [1] [2]
rear

13. 큐의 생성과 삽입 삭제 #원소 삭제
• deQueue(Q)
C
Queue [0] [1] [2]
rearfront
B 삭제

14. 큐의 생성과 삽입 삭제 #원소 삭제
• deQueue(Q)
Queue [0] [1] [2]
rearfront
C 삭제

15. 순차 자료구조를 이용한 큐 구현
• 배열의 크기는 큐의 크기
• 첫번째 원소의 index를 저장할 front 변수
• 마지막 원소의 index를 저장할 rear 변수
• 초기 공백 큐의 상태는 front = rear = -1

16. 초기 공백 큐 생성 알고리즘

17. 공백/포화 큐 검사 알고리즘

18. 삽입 알고리즘

19. 삭제 알고리즘

20. 탐색 알고리즘

21. 배열 구조의 큐 문제점
• 1차원 배열을 사용한 자료구조에서는 큐가 포화 상태가 아닐 경우 삽
입연산을 수행하도록 정의.
• 포화 상태를 확인하기 위해서 rear가 마지막 index인지 체크.
• 하지만 rear가 마지막 배열에 있어도 앞 index에 빈자리가 있어도
포화상태로 인식 하고 삽입연산을 수행하지 않음.
• 빈자리를 사용하려면 앞부분을 옮겨야 함.
• 이러한 문제를 해결하기 위해 원형 큐를 사용.

22. 포화 상태로 잘못 인식하는 큐
Queue [0] [1] [2]
rearfront
Queue [0] [1] [2]
rearfront

23. 원형 큐

24. 공백 원형 큐 생성 알고리즘

25. 원형 큐의 공백 상태 검사 알고리즘

26. 원형 큐의 삽입 알고리즘

27. 원형 큐의 삭제 알고리즘

28. 원형 큐의 삽입/삭제 연산 과정 #생성
[1] [2]
[3][0]
rearfront
createQueue();
front <- 0
rear <- 0

29. 원형 큐의 삽입/삭제 연산 과정 #삽입1
A
[1] [2]
[3][0]
rear
front
enQueue(cQ, A);
rear <-(0+1) mod 4
cQ[1] <- A

30. 원형 큐의 삽입/삭제 연산 과정 #삽입2
BA
[1] [2]
[3][0]
rear
front
enQueue(cQ, B);
rear <-(0+1) mod 4
cQ[2] <- B

31. 원형 큐의 삽입/삭제 연산 과정 #삭제
B
[1] [2]
[3][0]
rearfront
deQueue(cQ);
front(0+1) mod 4
return cQ(1);

32. 원형 큐의 삽입/삭제 연산 과정 #삽입3
B
C
[1] [2]
[3][0]
rear
front
enQueue(cQ, C);
rear<-(2+1) mod 4
cQ[3] <- C;

33. 원형 큐의 삽입/삭제 연산 과정 #삽입4
B
CD
[1] [2]
[3][0]
rear
front
enQueue(cQ, D);
rear<-(3+1) mod 4
cQ[4] <- D;

34. 연결 큐 (Linked List Queue)
• 순차 자료 구조는 사용크기 제한과 원소가 없을 때도 그 크기를 유지해야
하는 단점.
• 그 부분을 극복하기 위해서 연결 자료구조를 이용.
A 200
100번지
B 300
200번지
c null
300번지
front rear

35. 초기 공백 연결 큐 생성 알고리즘

36. 공백 연결 큐 검사 알고리즘

37. 연결 큐의 삽입 알고리즘

38. 연결 큐의 삭제 알고리즘 #1

39. 연결 큐의 삭제 알고리즘 #2

40. 연결 큐의 검색 알고리즘

41. 덱 (Deque)
• Deque , Double-ended queue
• 큐의 양쪽 끝에서 삽입과 삭제가 모두 발생 할 수 있는 큐
deque
front
저장된 원소 중 첫번째 원소
rear
저장된 원소 중 마지막 원소
삭제
삽입삽입
삭제