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큐(queue)

본 포스팅은 한국외대 컴퓨터공학부 신찬수 교수님의 "자료구조 - Data Structures with Python" 중 11강 "큐(queue)" 강의를 정리한 노트입니다.

FIFO(First in First out) 규칙의 순차적 자료 구조

• 삽입: enqueue
• 삭제: dequeue

enqueue(5)
enqueue(-2)
dequeue() # 5
enqueue(10)
dequeue() # -2

queue는 두 개의 인덱스가 필요하다.

• enqueue는 현재 어디까지 쌓여있는지 알아야 한다. (rear index)
• dequque는 다음에 나갈 인덱스를 알아야 한다. (front index)

class Queue:
  def __init__(self):
    self.items = []
    self.front_index = 0
  def enque(self, val):
    self.items.append(val)
  def dequeue(self):
    if self.front_index == len(self.items): # 현재 dequeue할 수 있는 값이 없음
      print("Queue is empty")
      return None
    else:
      x = self.items[front_index]
      self.front_index += 1
      return x

큐 활용 예시: Josephus Problem

여섯 명(n)중에 2번째(k) 사람마다 죽는다면 몇 번의 사람이 살아남는가?

n = 6, k = 2
    1
  6   2
  5   3
    4

아래처럼 동작하면 된다.

Josephus(n, k):
  return 최종 생존자의 번호

n = 9, k = 3이라면, k - 1 = 2는 dequeue 하자마자 다시 enqueue를 한다. k 번째가 나오면 dequeue를 하여 삭제한다. 이 로직을 마지막 살아남는 사람이 나올 때까지 반복한다. 코드는 강의 노트를 참고할 것.

덱(deque)

stack + queue 형태. 덱은 양쪽 끝에서 insert와 delete가 이루어진다.

• 삽입: append, append_left
• 삭제: pop, pop_left

파이썬에서는 deque 클래스를 제공한다. 덱 관련한 내용은 온라인 QnA에서 따로 설명한다.