C# 프로그래밍의 기초: 큐(Queue)

큐는 선입선출(First-In-First-Out, FIFO) 방식으로 데이터를 처리하는 핵심 자료구조입니다. 이는 스택의 후입선출(LIFO) 방식과 대조되며, 데이터가 들어온 순서대로 처리되어야 할 때 주로 사용됩니다. 이 블로그 글에서는 큐의 기본적인 개념, 주요 특징 및 메서드, 그리고 C#에서 큐를 사용하는 방법을 살펴보겠습니다.

큐의 기본 개념

큐는 일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 대기열과 유사합니다. 예를 들어, 은행 창구나 식당에서 번호표를 받고 순서대로 서비스를 기다리는 과정이 큐의 작동 방식을 잘 나타냅니다. 프로그래밍에서 큐는 데이터 처리 순서를 관리하기 위해 사용되며, 프린터 작업 대기열, 너비 우선 탐색(BFS) 알고리즘, 이벤트 처리 시스템 등 다양한 분야에서 활용됩니다.

큐의 주요 특징

1. 선입선출(FIFO): 큐에 먼저 들어간 데이터가 먼저 나오는 구조로, 이는 데이터의 처리 순서를 명확하게 정의할 수 있습니다.
2. 동적 크기 조정: Queue<T> 클래스는 데이터의 추가 및 제거에 따라 큐의 크기가 동적으로 조정됩니다.
3. 단일 접근점: 큐의 요소는 한쪽 끝에서만 추가되고, 반대쪽에서 제거됩니다. 이를 통해 데이터의 순서가 유지됩니다.

C#에서의 큐 사용

C#에서 큐는 System.Collections.Generic.Queue<T> 클래스를 통해 구현됩니다. 이 클래스는 제네릭을 지원하여 다양한 타입의 데이터를 저장할 수 있습니다.

 

주요 메서드 및 속성:

• Enqueue(T item): 큐의 뒤쪽에 요소를 추가합니다.
• Dequeue(): 큐의 앞쪽에서 요소를 제거하고 그 값을 반환합니다.
• Peek(): 큐의 맨 앞에 있는 요소를 조회하되 제거하지는 않습니다.
• Count: 큐에 저장된 요소의 수를 반환합니다.
• Clear(): 큐의 모든 요소를 제거합니다.

전체예제 코드

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace CSharp_ProgramingStudy.Chapter6_DataStructure
{
    public class Class6
    {
        public void Run()
        {
            Queue<int> queue = new Queue<int>();

            queue.Enqueue(1);
            queue.Enqueue(2);
            queue.Enqueue(3);

            int firstItem = queue.Dequeue();
            Console.WriteLine($"Dequeued item: {firstItem}"); // 출력: 1

            int nextItem = queue.Peek();
            Console.WriteLine($"Next item: {nextItem}"); // 출력: 2

            Console.WriteLine("Remaining items in queue:");
            foreach (int item in queue)
            {
                Console.WriteLine(item); // 출력: 2, 3
            }

            Console.WriteLine($"Queue count: {queue.Count}"); // 출력: 2

            queue.Clear();
            Console.WriteLine($"Queue count after clearing: {queue.Count}"); // 출력: 0
        }
    }
}

결론

큐는 선입선출의 원칙을 따르는 자료구조로, 데이터의 처리 순서가 중요한 많은 시나리오에서 중요한 역할을 합니다. C#의 Queue<T> 클래스는 큐를 효과적으로 구현하며, 간단한 API를 통해 큐의 동작을 쉽게 제어할 수 있습니다. 올바른 시나리오에서 큐를 활용하면, 데이터 처리 과정을 효율적이고 명확하게 관리할 수 있습니다.