5. queue
- 1. Geun-Hyung Kim UMCL @ Dong-Eui University Introduction to Queue
- 2. 큐 (Queue) 개념 큐 (Queue) 데이터의 삽입과 삭제가 다른 곳에서 이루어지는 일정의 리스트 FIFO (First In First Out) 데이터 삽입이 일어나는 곳을 rear, 데이터 삭제가 일어나는 곳을 front라고 함 예: 프린터 스풀러, CPU 스케줄링, 서점에서 줄서기 등 큐를 구현하는 대표적인 방법: 배열을 이용하는 방법, 연결 리스트를 이용하는 방법 rear front 큐 (Queue)
- 3. CPU 스케줄링 Multi-tasking 환경에서 CPU 자원이 필요한 프로세스들을 큐에 저장 데이터 버퍼 컴퓨터에서 프린터로 도착된 데이터를 순서대로 저장하여 처리 네트워크로 부터 전달받은 패킷을 순서대로 저장하여 처리 통신 네트워크 모델링과 시뮬레이션 네트워크의 노드와 연결로 구성된 네트워크 모델링과 시뮬레이션에 활용 큐 (Queue) 개념 큐의 응용
- 4. 큐 (Queue): 개 요 큐 연산 예 enque(10); enque(20); enque(30); deque(); enqueue: dequeue: isempty: 큐의 rear를 통해 데이터를 삽입하는 연산 큐의 front를 통해 큐에서 데이터를 삭제하는 연산 큐가 비었는지 검사하는 연산 front: 큐의 front 에 있는 데이터를 삭제하지 않고 데이터를 얻는 연산 frontrear 102030 Queue
- 5. 큐 (Queue): 개 요 frontrear Queue top push() pop() enqueue() dequeue() 스택과 큐
- 6. Deque (Double Ended Queue) 큐의 양 끝에서 데이터의 삽입과 삭제가 허용되는 큐 “덱” 또는 “디큐” 라고 함 우선순위 큐 (Priority Queue) 큐에 들어온 순서와 무관하게 우선순위 (큰 값 혹은 작은 값)에 따라 가장 먼저 꺼내지는 큐 대표적인 구현 방법으로 이진 힙(binary heap)이 있음 큐 (Queue): 개 요 큐의 변형
- 7. 큐에서 데이터 삽입은 rear에서 삭제는 front에서 일어남 연결리스트로 큐를 구현할 때 연결리스트의 앞을 front, 뒤를 rear로 설정하는 것이 유리 삽입을 하기 위해서 마지막 노드의 주소를 기억해야 함 연결리스트로 큐 구현 연결리스트로 구현 int link 10 int link 20 int link 30 int link 40 NULL QNode QNode QNode QNode Queue rear front size 4
- 8. 연결리스트를 이용한 큐 구현 queue.h 큐와 관련하여 구현한 함수의 프로토타입 struct queue *를 Queue 라는 자료형을 재 정의 Queue라는 자료형은 포인터 변수를 뜻함 Item의 자료형을 다른 자료형으로 수정하면 Queue를 그대로 사용 가능
- 9. 연결리스트로 큐 구현 typedef struct QNode { Item data; QNode *link; } QNode; typedef struct { QNode *front; QNode *rear; int size; } Queue; typedef int Item; queue.h: data for queue implementation
- 10. 연결리스트로 큐 구현 createQueue 함수 구현 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include “queue.h”
- 11. 연결리스트로 큐 구현 새로운 노드를 위한 메모리 할당 새로운 노드에 데이터 저장 Queue에 새로운 노드 추가 enQueue 함수 구현
- 12. 연결리스트로 큐 구현 Queue 가 비워있는 경우 에러 발생 Queue front가 다음 노드를 가리키도록 처리 삭제한 노드 메모리 해제 및Queue 크기 줄이기 deQueue 함수 구현
- 13. 연결리스트로 큐 구현 peek, getSize 함수 구현
- 14. 배열로 큐 구현 배열로 큐를 구현할 때 문제점 초기상태(front = -1, rear = -1) 10 삽입 10 rear 20 삽입 10 20 rear 30 삽입 10 20 30 rear 40 삽입 10 20 30 40 rear 3번 deQueue 40 50 50 삽입 10 20 30 40 50 rear Full rearfront Full 로 인지 ( Not Empty) 2번 deQueue rearfront Full 로 인지 (Empty) 배열의 index를 더 증가시키지 못해서 빈 공 간이 있는데도 불구하고 데이터 저장을 못함
- 15. 배열로 큐 구현 원형 큐 초기상태 rearfront 10 삽입 10 rearfront 20 삽입 10 20 rearfront 10 20 30 rearfront 10 20 30 40 rearfront 30 삽입 40 삽입 Full 40 rearfront 3번 deQueue rearfront 1번 deQueue 50 삽입 50 50 60 70 50 60 70 80 60/70 삽입 80 삽입 rear front front front rear rear
- 16. 배열로 큐 구현 원형 큐 알고리즘 고찰 front와 rear의 값 처리 front = (front + 1) % ARRAY_SIZE; rear = (rear + 1) % ARRAY_SIZE: 비어 있다는 것을 아는 방법은 ? front와 rear 가 같은 값을 가지는 경우 return front == rear 차 있다는 것을 아는 방법은 ? (rear + 1) % ARRAY_SIZE == front
- 17. 배열로 큐 구현 원형큐: cqueue.h 원형 큐의 저장 공간 원형 큐 관련 정보 원형큐 포인터 변수 타입 재 정의 원형큐 관련 함수의 프로토타입
- 18. 배열로 큐 구현 createCircularQueue 함수 원형 큐 정보 저장 영역 할당 원형 큐 데이터 영역 할당 원형 큐 관련 정보 초기화
- 19. 배열로 큐 구현 deleteCircularQueue 함수 .. 원형 큐 데이터 영역 해제 원형 큐 정보 저장 영역 해제 원형 큐 데이터가 저장될 rear 값 설정 원형 큐에 데이터 저장 원형 큐 데이터가 저장될 front 값 설정 원형 큐에 저장된 데이터의 수 감소 원형 큐의 데이터 반환 원형 큐에 저장된 데이터의 수 감소
- 20. 배열로 큐 구현 front 값 변경없이 원형 큐의 데이터 반환 front 값과 rear 값이 같은 경우 원형 큐는 비워있음 rear값이 front 값보다 1 작으면 포화상태임 front, rear, size 값을 초기화 size 값을 반환 front 함수..