자바에서 큐(Queue)는 FIFO(First-In-First-Out) 데이터 구조를 나타내는 인터페이스로, 요소의 삽입은 큐의 끝에, 제거는 큐의 시작에서 이루어집니다. 이 글에서는 자바의 큐 인터페이스의 동작 원리에 대해 알아보겠습니다.

큐 인터페이스 개요

자바에서 큐는 java.util.Queue 인터페이스를 구현하여 사용할 수 있습니다. 큐는 요소를 추가하는 offer() 메서드와 요소를 삭제하고 반환하는 poll() 메서드 등을 제공합니다. 또한, 큐의 첫 번째 요소에 접근하는 peek() 메서드도 포함하고 있습니다.

큐 동작 원리

큐 인터페이스는 다양한 구현 클래스를 가질 수 있으며, 그 중 대표적으로 LinkedList와 ArrayDeque가 있습니다. LinkedList는 이중 연결 리스트를 기반으로 하고, ArrayDeque는 가변 크기 배열을 기반으로 합니다.

LinkedList를 이용한 큐 동작 원리

LinkedList를 이용한 큐는 요소의 추가 및 삭제에 대해 O(1)의 시간 복잡도를 갖습니다. 삽입은 리스트의 끝에, 삭제는 리스트의 처음에서 이루어지므로, 연결 리스트의 특성상 빠르게 동작합니다.

ArrayDeque를 이용한 큐 동작 원리

ArrayDeque를 이용한 큐 역시 요소의 추가 및 삭제에 대해 O(1)의 시간 복잡도를 갖습니다. 이는 배열을 이용하므로, 큐의 처음과 끝에서의 추가 및 삭제 모두 O(1)에 수행됩니다.

요약

이처럼 자바 큐 인터페이스는 여러 가지 방식으로 구현될 수 있으며, 각각의 구현 클래스는 동작 원리와 성능 면에서 차이가 있습니다. 개발자는 자신의 요구에 맞게 적절한 구현 클래스를 선택하여 사용할 수 있습니다.

이상으로 자바 큐 인터페이스의 동작 원리에 대해 알아보았습니다.

참고 문헌:

• https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/Queue.html
• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/LinkedList.html
• https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/ArrayDeque.html