[Java] 컬렉션(Collection) - Queue

📌 Queue이란?

- 데이터를 순서대로 처리하는 자료구조

- 선입선출 (FIFO: First In, First Out) 방식

- 먼저 들어온 데이터가 먼저 나가는 줄 서기 구조

예시: 프린터 작업, BFS 탐색, 순차적 처리

 

✅ Queue의 기본 선언 방법

Queue<String> queue = enw LinkedList<>(); // 가장 유연함
Queue<String> queue = new ArrayDeque<>(); // 가장 빠름, 스택도 가능
Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(); // 자동 정렬됨 (우선순위 큐)

- Queue는 인터페이스이기 때문에 직접 생성은 안 되고, 구현 클래스를 통해 생성해야 함

 

✅ Queue 인터페이스를 구현한 클래스들

• LinkedList - List, Queue, Deque를 모두 구현한 다기능 클래스
• ArrayDeque - 가볍고 빠른 큐, 스택 대체 가능
• PriorityQueue - 자동 정렬되는 우선순위 큐
• ConcurrentLinkedQueue - 멀티스레드 환경에서 안전한 비동기 큐

✅ Queue의 주요 특징

• 선입선출 - 먼저 들어온 데이터가 먼저 처리됨
• 제한된 접근 - 가장 앞(front)과 가장 뒤(rear)만 접근 가능
• 순차처리 - 순서를 유지하며 처리
• 활용도 - BFS, 캐시, 순차 이벤트 처리, 쓰레드 작업 등

📌 Deque도 Queue의 확장 인터페이스

- Deque (Double Ended Queue)

• 양쪽에서 삽입/삭제 가능
• 큐 + 스택 역할 전부 가능

Deque<String> deque = new ArrayDeque<>();
deque.offerFirst("A");
deque.offerLast("B");
deque.pollFirst(); // "A"
deque.pollLast(); // "B"

 

✨ Queue의 주요 메서드(공통 사용 가능)

메서드	설명	예시 코드	출력 결과
offer(E)	요소 추가	queue.offer("A")	[A]
poll()	요소 꺼내고 제거(비어있으면 null)	queue.poll();	"A"
peek()	요소 확인	queue.peek();	"A"
remove()	요소 꺼내고 제거(예외 발생 가능)	queue.remove();	"A" 또는 예외
element()	요소 확인(예외 발생 가능)	queue.element();	"A" 또는 예외

 

✨ Deque의 특화 메서드

메서드	설명	예시 코드	출력 결과
offerFirst(E)	앞에 요소 추가	deque.offerFirst("A");	[A]
offerLast(E)	뒤에 요소 추가	deque.offerFirst("B");	[A, B]
pollFirst()	앞 요소 꺼내고 제거	deque.pollFirst();	"A"
pollLast()	뒤 요소 꺼재고 제거	deque.pollLast();	"B"
peekFirst()	앞 요소 확인	deque.peekFirst();	"A"
peekLast()	뒤 요소 확인	deque.peekLast();	"B"
push(E)	앞에 추가 (스택처럼)	deque.push("X");	[X]
pop()	앞에서 제거 (스택처럼)	deque.pop();	"X"

 

✨ PriorityQueue의 특화 메서드

메서드	설명	예시 코드	출력 결과
comparator()	정렬 기준 반환	pq.comparator();	null 또는 Comparator 객체
iterator()	요소 순회(정렬순 아님)	for (int x : pq) {..}	순회 순서 예측 불가

 

✨ LinkedList의 특화 메서드

메서드	설명	예시 코드	출력 결과
add(index, E)	인덱스 삽입	list.add(0, "apple");	[apple]
get(index)	인덱스 조회	list.get(0);	"apple"
remove(index)	인덱스 제거	list.remove(0);	[]

 

💡 언제 Set을 써야 할까?

상황	추천 구현체	이유
일반적인 순차 처리	ArrayDeque	빠르고 효율적
우선순위가 중요함	PriorityQueue	자동 정렬됨
큐 + 리스트 같이 써야 함	LinkedList	유연하지만 무거움
스택처럼도 쓰고 싶음	ArrayDeque	push/pop도 가능
멀티스레드 환경	ConcurrentLinkedQueue	동기화 처리됨

 

⚠️ 주의할 점

• Queue는 new 불가 - 인터페이스이기 때문
• PriorityQueue는 자동 정렬 - 기본은 오름차순 (작은 값 우선)
• ArrayDeque는 null 저장 불가 - NullPointerException
• LinkedList는 느림 - 유연하지만 성능 떨어짐
• remove(), element()는 예외 - 비어있을 때 poll/peek 사용 권장
• 인덱스 삽입 안 됨 - 순차 접근만 가능 (FIFO)

 

📌 기능 비교

클래스	선입선출	양방향	우선순위	인덱스 접근	특징
Queue (인터페이스)	⭕	❌	❌	❌	기본 구조
Deque (인터페이스)	⭕	⭕	❌	❌	양방향 큐
LinkedList	⭕	⭕	❌	⭕	List + Queue + Deque
ArrayDeque	⭕	⭕	❌	❌	가장 빠름
PriorityQueue	⭕	❌	⭕	❌	자동 정렬 우선순위 큐

 

📌 요약

• Queue는 자바에서 가장 많이 쓰이는 순차적 자료구조 중 하나
• 직접 객체 생성은 불가능 → 구현체(LinkedList, ArrayDeque, PriorityQueue) 사용
• 사용 목적에 따라 구현체 선택이 중요
• Deque는 Queue의 확장이며, 양방향 큐이자 스택 대체도 가능