문제 4 · 큐 구현의 두 가지 방법

문제 4 [2점]

큐queue를 구현할 수 있는 두 가지 방법을 연산이 일어나는 위치에 대해 중점적으로 서술(각 1점)하시오.

풀이 및 해설

큐는 선입선출(FIFO) 구조로, 삽입(enqueue)은 **뒤쪽(rear)**에서, 삭제(dequeue)는 **앞쪽(front)**에서 일어납니다. 삽입과 삭제가 서로 다른 끝에서 일어난다는 점이 스택과 다릅니다.

(1) 배열array 기반(순환 배열) 구현

• front와 rear 두 인덱스를 두고, enqueue는 rear를 전진시켜 그 칸에 원소를 넣고, dequeue는 front가 가리키는 원소를 꺼낸 뒤 front를 전진시킵니다.
• 인덱스가 배열 끝에 닿으면 나머지 연산 $(mod\text{capacity})$으로 처음으로 되돌려 빈 칸을 재사용합니다(원형 큐). 두 연산 모두 원소 이동 없이 $\mathcal{O}(1)$입니다.

(2) 연결 리스트linked list 기반 구현

• 리스트의 head를 front, tail을 rear로 삼아 두 포인터를 모두 유지합니다.
• enqueue는 tail 뒤에 새 노드를 붙이고 tail을 갱신, dequeue는 head 노드를 떼어내고 head를 다음으로 옮깁니다.
• 앞과 뒤를 각각 head/tail로 직접 가리키므로 두 연산 모두 $\mathcal{O}(1)$이며 크기 제한이 없습니다.

$$\boxed{{\displaystyle \text{삽입은 뒤(rear/tail), 삭제는 앞(front/head) — 서로 다른 양 끝에서 발생}}}$$