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TODAY TIL

 안녕하세요!  오늘은 이 큐를 이용해서 여러 가지 명령어를 처리하는 프로그램을 파이썬으로 구현해볼 거예요!

큐(Queue)란?

큐(Queue)는 FIFO(First In, First Out) 구조를 가진 자료 구조에요. 줄을 서서 차례로 서비스를 받는 것처럼, 먼저 들어온 데이터가 먼저 나가는 구조를 가지고 있어요. 반대로 **스택(Stack)**은 LIFO(Last In, First Out) 구조를 가지는데, 나중에 들어온 것이 먼저 나가는 구조를 가지고 있어요.

오늘 우리가 구현할 프로그램은 정수를 저장하는 큐에 여러 가지 명령어를 처리하는 프로그램이에요. 여기서 사용될 명령어는 다음과 같아요:

1. push X: 정수 X를 큐에 넣습니다. 즉, 줄의 끝에 새로운 사람이 들어오는 것과 같아요.
2. pop: 큐의 가장 앞에 있는 값을 꺼내서 출력해요. 줄의 맨 앞에 있는 사람이 나가는 것과 같은 일이에요. 만약 줄에 아무도 없으면 -1을 출력해요.
3. size: 현재 큐에 몇 명이 있는지를 출력해요.
4. empty: 큐가 비어 있으면 1을, 비어 있지 않으면 0을 출력해요.
5. front: 큐의 가장 앞에 있는 값을 출력해요. 아무도 없으면 -1을 출력해요.
6. back: 큐의 가장 뒤에 있는 값을 출력해요. 아무도 없으면 -1을 출력해요.

파이썬 코드로 큐 구현하기

아래 코드는 deque를 사용해서 큐를 쉽게 구현한 거예요. deque는 양쪽 끝에서 데이터를 넣고 빼는 데 최적화된 자료구조로, 파이썬의 collections 모듈에서 제공해요.

from collections import deque
import sys

input = sys.stdin.read

def queue_operations(commands):
    queue = deque()
    result = []
    for command in commands:
        if "push" in command:
            value = command.split()[1]
            queue.append(value)
        elif command == "pop":
            result.append(queue.popleft() if queue else -1)
        elif command == "size":
            result.append(len(queue))
        elif command == "empty":
            result.append(0 if queue else 1)
        elif command == "front":
            result.append(queue[0] if queue else -1)
        elif command == "back":
            result.append(queue[-1] if queue else -1)
    return result

def main():
    data = input().splitlines()
    commands = data[1:]
    results = queue_operations(commands)
    sys.stdout.write("\n".join(map(str, results)) + "\n")

if __name__ == "__main__":
    main()

코드 설명

1. deque를 사용해 큐 만들기: queue = deque()로 큐를 만들었어요. 이제 queue.append()로 값을 추가하고, queue.popleft()로 값을 꺼낼 수 있어요.
2. 명령어 처리하기:
   • push X: 큐의 끝에 값을 추가해요.
   • pop: 큐의 앞에 있는 값을 꺼내고, 큐가 비어있다면 -1을 저장해요.
   • size: 현재 큐의 크기를 저장해요.
   • empty: 큐가 비어 있으면 1, 비어 있지 않으면 0을 저장해요.
   • front: 큐의 가장 앞에 있는 값을 저장하고, 큐가 비어있다면 -1을 저장해요.
   • back: 큐의 가장 뒤에 있는 값을 저장하고, 큐가 비어있다면 -1을 저장해요.
3. 결과 출력하기: 각 명령어의 결과를 리스트에 모아서 마지막에 한 번에 출력해요.

큐의 활용

큐는 여러 가지 상황에서 활용될 수 있어요. 예를 들어, 프린터의 출력 작업을 처리할 때, 먼저 요청된 작업부터 처리하는 데 큐가 사용돼요. 또 너비 우선 탐색(BFS) 같은 알고리즘에서도 큐가 중요한 역할을 해요.

이제 여러분도 큐의 개념과 구현 방법을 잘 이해할 수 있겠죠? 줄을 서는 것처럼 먼저 들어간 것이 먼저 나오는 이 간단한 개념을 파이썬으로 구현해보세요!

마무리

이 글에서는 큐라는 자료구조를 이해하고, 파이썬으로 직접 구현해 보았어요. 큐의 간단한 개념을 다양한 상황에 적용할 수 있으니, 여러 문제를 풀어보면서 직접 사용해 보세요. 이해하기 어려운 부분이나 더 궁금한 점이 있다면 언제든지 댓글로 남겨주세요!