Struktur Data Queue: Pengertian, Fungsi, dan Jenisnya

Pernahkah kamu penasaran bagaimana sistem notifikasi di aplikasi yang kamu gunakan bekerja di balik layar? Dalam banyak aplikasi, pesan atau notifikasi sering kali harus diantrekan dan diurutkan sesuai dengan urutan kirim atau prioritas. Proses tersebut umumnya menggunakan struktur data queue. Dalam artikel ini, kita akan membahas apa itu queue beserta dengan contoh sederhana penerapannya.

Pengertian Queue

Queue atau dalam bahasa Indonesia yang berarti antrean adalah struktur data yang menyusun elemen-elemen data dalam urutan linier. Prinsip dasar dari struktur data ini adalah “First In, First Out” (FIFO) yang berarti elemen data yang pertama dimasukkan ke dalam antrean akan menjadi yang pertama pula untuk dikeluarkan.

Prinsip FIFO pada Queue

Caranya bekerja adalah seperti jejeran orang yang sedang menunggu antrean di supermarket di mana orang pertama yang datang adalah yang pertama dilayani (First In, First Out). Pada struktur data ini, urutan pertama (data yang akan dikeluarkan) disebut Front atau Head. Sebaliknya, data pada urutan terakhir (data yang baru saja ditambahkan) disebut Back, Rear, atau Tail. Proses untuk menambahkan data pada antrean disebut dengan Enqueue, sedangkan proses untuk menghapus data dari antrean disebut dengan Dequeue.

💻 Mulai Belajar Pemrograman

Belajar pemrograman di Dicoding Academy dan mulai perjalanan Anda sebagai developer profesional.

Daftar Sekarang

Fungsi Queue

Queue memiliki peran yang penting dalam berbagai aplikasi dan algoritma. Salah satu fungsi utamanya adalah mengatur dan mengelola antrean tugas atau operasi secara efisien. Dalam sistem komputasi, ia digunakan untuk menangani tugas-tugas seperti penjadwalan proses, antrean pesan, dan manajemen sumber daya.

Jenis-jenis Queue

Jenis struktur data ini dapat diklasifikasikan berdasarkan cara implementasinya, maupun berdasarkan penggunaannya. Di antara jenis-jenis tersebut adalah sebagai berikut.

1. Berdasarkan Implementasinya

Linear/Simple Queue: Elemen-elemen data disusun dalam barisan linear dan penambahan serta penghapusan elemen hanya terjadi pada dua ujung barisan tersebut.
Circular Queue: Mirip dengan jenis linear, tetapi ujung-ujung barisan terhubung satu sama lain, menciptakan struktur antrean yang berputar.

2. Berdasarkan Penggunaan

Priority Queue: Setiap elemen memiliki prioritas tertentu. Elemen dengan prioritas tertinggi akan diambil terlebih dahulu.
Double-ended Queue (Dequeue): Elemen dapat ditambahkan atau dihapus dari kedua ujung antrean.

Keuntungan dan Keterbatasan

Meskipun struktur data queue memiliki banyak kegunaan, kamu juga harus mengetahui beberapa keuntungan dan keterbatasan yang perlu diperhatikan sebelum menggunakannya.

Keuntungan

Data berjumlah besar dapat dikelola dengan mudah dan efisien.
Proses insert dan delete data dapat dilakukan dengan mudah karena mengikuti aturan first in first out (FIFO).
Efisien dalam menangani tugas berdasarkan urutan kedatangan.

Keterbatasan

Tidak efisien untuk pencarian elemen tertentu dalam antrean.
Memerlukan alokasi memori yang cukup untuk menyimpan antrean.

Implementasi dan Contoh Penggunaan

Penerapannya dapat ditemukan dalam berbagai aspek pemrograman. Misalnya, dalam simulasi antrean di kasir supermarket, seperti pemrosesan tugas pada sistem operasi, sequence ketikan pada keyboard, dan masih banyak lagi.

Mari kita lihat contoh implementasi sederhana antrean pelanggan menggunakan struktur data queue pada bahasa pemrograman Python.

class Queue:

def __init__(self):

self.items = []

def is_empty(self):

return len(self.items) == 0

def enqueue(self, item):

self.items.append(item)

def dequeue(self):

if not self.is_empty():

return self.items.pop(0)

else:

return "Queue is empty"

def size(self):

return len(self.items)

# Contoh penggunaan

antrian = Queue()

# Menambahkan elemen ke dalam antrian

antrian.enqueue("Pelanggan 1")

antrian.enqueue("Pelanggan 2")

antrian.enqueue("Pelanggan 3")

# Melihat ukuran antrian

print("Ukuran antrian:", antrian.size())

# Mengambil elemen dari antrian

print("Panggilan ke kasir:", antrian.dequeue())

# Melihat ukuran antrian setelah panggilan pertama

print("Ukuran antrian setelah panggilan pertama:", antrian.size())

Pada contoh di atas, kita membuat class Queue dengan setiap method-nya seperti enqueue (menambahkan elemen ke dalam antrean), dequeue (mengambil elemen dari antrean), is_empty (memeriksa apakah antrean kosong), dan size (mendapatkan ukuran antrean).

Penggunaan class tersebut kemudian diilustrasikan dengan membuat objek antrean, menambahkan beberapa elemen ke dalamnya, serta melakukan operasi enqueue dan dequeue. Implementasi ini mencerminkan konsep dasar dari struktur data queue.

Kesimpulan

Pemahaman tentang struktur data queue menjadi kunci untuk mengoptimalkan efisiensi dan kinerja aplikasi. Artikel ini telah menjelaskan bahwa ia adalah struktur data yang mengatur elemen-elemen data dengan prinsip “First In, First Out” (FIFO), serupa dengan antrean di kehidupan sehari-hari. Kita juga telah mempelajari fungsi, jenis-jenis, beserta kekurangan dan kelebihannya.

Kita juga telah melihat contoh implementasi sederhananya, memperlihatkan bagaimana struktur data ini dapat digunakan dalam konteks antrean pelanggan pada kasir. Dengan pemahaman ini, semoga kamu dapat mengimplementasikan konsep struktur data yang tepat dalam proyek-proyek aplikasi yang kamu kembangkan sehingga dapat meningkatkan efisiensi aplikasi dan juga menjadi seorang Software Engineer yang lebih andal.