[Java API] Queue, Deque 인터페이스(ArrayDeque, LinkedList)

https://claremont.tistory.com/entry/Java-API-%EC%BB%AC%EB%A0%89%EC%85%98-%ED%94%84%EB%A0%88%EC%9E%84%EC%9B%8C%ED%81%ACCollection-Framework

[Java API] 컬렉션 프레임워크(Collection Framework)

https://claremont.tistory.com/entry/%EC%9E%90%EB%A3%8C%EA%B5%AC%EC%A1%B0-ep6-1-%ED%81%90Queue

[자료구조] ep6-1) 큐(Queue)

큐(Queue)의 개념은 위의 게시글을 참고하자

Java에서는 enqueue 가 offer, dequeue가 poll 이다

"FIFO"

 

 

컬렉션 프레임워크 - 컬렉션 인터페이스 - 큐 인터페이스 - 데크 인터페이스

(참고) LinkedList는 List 인터페이스와 Deque 인터페이스 둘 다 구현한다

 

 

(Queue 인터페이스 사용 예시 코드)

package collection.deque;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Queue;

public class QueueMain {
    public static void main(String[] args) {
        Queue<Integer> queue = new ArrayDeque<>();
        // Queue<Integer> queue = new Linkedlist<>();

        // 데이터 추가: offer()
        queue.offer(1);
        queue.offer(2);
        queue.offer(3);
        System.out.println(queue);

        // 조회: peek()
        System.out.println("queue.peek() = " + queue.peek());

        // 데이터 꺼내기: poll()
        System.out.println("poll = " + queue.poll());
        System.out.println("poll = " + queue.poll());
        System.out.println("poll = " + queue.poll());
        System.out.println(queue);
    }
}

 

 

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https://claremont.tistory.com/entry/%EC%9E%90%EB%A3%8C%EA%B5%AC%EC%A1%B0-ep6-3-%EB%8D%B0%ED%81%ACDeque

[자료구조] ep6-3) 데크(Deque)

데크(Deque) 개념은 위의 게시글을 참고하자

데크는 큐와 스택의 기능을 모두 포함하고 있어 매우 유용하다

 

- offerFirst(): 앞에 추가한다

- offerLast(): 뒤에 추가한다

- pollFirst(): 앞에서 꺼낸다

- pollLast(): 뒤에서 꺼낸다

 

 

(Deque 인터페이스 사용 예시 코드)

package collection.deque;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

public class DequeMain {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        // Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

        // 데이터 추가: offer()
        deque.offerFirst(1);
        System.out.println(deque);
        deque.offerFirst(2);
        System.out.println(deque);
        deque.offerLast(3);
        System.out.println(deque);
        deque.offerLast(4);
        System.out.println(deque);

        // 조회: peek()
        System.out.println("deque.peekFirst() = " + deque.peekFirst());
        System.out.println("deque.peekLast() = " + deque.peekLast());

        // 데이터 꺼내기: poll()
        System.out.println("pollFirst = " + deque.pollFirst());
        System.out.println("pollFirst = " + deque.pollFirst());
        System.out.println("pollLast = " + deque.pollLast());
        System.out.println("pollLast = " + deque.pollLast());
        System.out.println(deque);
    }
}

 

 

 

[ArrayDeque vs LinkedList] - 모든 면에서 ArrayDeque가 승리

앞, 뒤 100만 건 입력 평균

- ArrayDeque: 110ms (승)

- LinkedList: 480ms (패)

 

앞, 뒤 100만 건 조회 평균

- ArrayDeque: 9ms (승)

- LinkedList: 20ms (패)

 

둘의 차이는 ArrayList vs LinkedList의 차이와 비슷한데, 작동 원리가 하나는 배열을 하나는 동적 노드 링크를 사용하기 때문이다. ArrayDeque는 추가로 특별한 원형 큐 자료 구조를 사용하는데 덕분에 앞, 뒤 입력 모두 O(1)의 성능을 제공한다. 물론 LinkedList도 앞, 뒤 입력 모두 O(1)의 성능을 제공한다.
이론적으로 LinkedList가 삽입 삭제가 자주 발생할 때 더 효율적일 수 있지만, 현대 컴퓨터 시스템의 메모리 접근 패턴, CPU 캐시 최적화 등을 고려할 때 배열을 사용하는 ArrayDeque가 실제 사용 환경에서 더 나은 성능을 보여주는 경우가 많다.

그냥 ArrayDeque만 사용하면 된다고 생각하자

 

 

 

ㅁDeque와 Stack, Queue

Deque는 양쪽으로 데이터를 입력하고 출력할 수 있으므로, 스택과 큐의 역할을 모두 수행할 수 있다

Deque를 Stack과 Queue로 사용하기 위한 메서드까지 제공한다

 

ㅇStack

앞부분에서 push()와 pop()이 모두 이루어진다!

- push(): 앞에서 추가한다

- pop(): 앞에서 꺼낸다

자바의 Stack 클래스는 성능이 좋지 않고 하위호환을 위해서 남겨져 있다. Stack 자료구조가 필요하면 Deque에 ArrayDeque 구현체를 사용하자.

package collection.deque;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

public class DequeStackMain {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        // Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

        // 데이터 추가: push()
        deque.push(1);
        deque.push(2);
        deque.push(3);
        System.out.println(deque);

        // 조회: peek()
        System.out.println("deque.peek() = " + deque.peek());

        // 데이터 꺼내기: pop()
        System.out.println("pop = " + deque.pop());
        System.out.println("pop = " + deque.pop());
        System.out.println("pop = " + deque.pop());
        System.out.println(deque);
    }
}

 

 

ㅇQueue

앞부분에서 poll()이 이루어진다!

- offer(): 뒤에서 추가한다

- poll(): 앞에서 꺼낸다

Deque 인터페이스는 Queue 인터페이스의 자식이기 때문에, 단순히 Queue의 기능만 필요하면 Queue 인터페이스를 사용하고, 더 많은 기능이 필요하다면 Deque 인터페이스를 사용하면 된다.

package collection.deque;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

public class DequeQueueMain {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        // Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

        // 데이터 추가: offer()
        deque.offer(1);
        deque.offer(2);
        deque.offer(3);
        System.out.println(deque);

        // 조회: peek()
        System.out.println("deque.peek() = " + deque.peek());

        // 데이터 꺼내기: poll()
        System.out.println("poll = " + deque.poll());
        System.out.println("poll = " + deque.poll());
        System.out.println("poll = " + deque.poll());
        System.out.println(deque);
    }
}

 

 

 

 

 

 

 

참고 및 출처: 김영한의 실전 자바 - 중급 2편

https://www.inflearn.com/course/%EA%B9%80%EC%98%81%ED%95%9C%EC%9D%98-%EC%8B%A4%EC%A0%84-%EC%9E%90%EB%B0%94-%EC%A4%91%EA%B8%89-2