Queue

Kegiatan Belajar 1: Pengantar Queue

A. Definisi Queue

Queue adalah serangkaian data yang penambahan datanya disimpan di bagian belakang rangkaian, dan pengambilan/datanya diambil di bagian depan rangkaian. Konsep ini sesuai dengan prinsip FIFO (First In First Out) — data pertama masuk adalah data pertama keluar.

1. Konsep FIFO

• First In: data yang pertama masuk ke antrean
• First Out: data yang pertama diproses dan dikeluarkan dari antrean
• Contoh nyata: antrean tiket bioskop, antrian ATM, call center

2. Contoh Kasus Queue

• Antrean bioskop: pengunjung pertama mengantre → pertama dilayani, berlanjut hingga antrean kosong
• Call center: beberapa customer menelepon bersamaan → ditangani satu per satu oleh resepsionis

---

B. Tipe Data Abstrak (ADT) Queue

ADT queue mendukung operasi untuk mengelola antrean data. Operasi dibagi menjadi dua kategori.

1. Update/Mutator Methods

• enqueue(e): menambah satu elemen di akhir antrean
• dequeue(): menghapus satu elemen di awal antrean

2. Accessor Methods

• first(): menunjukkan elemen pertama tanpa menghapus
• size(): menampilkan jumlah elemen dalam antrean
• isEmpty(): mengembalikan true jika antrean kosong, false jika berisi

3. Contoh Operasi Queue (Tabel)

Operasi berikut menunjukkan cara kerja queue step by step:

• enqueue(5) → queue: (5)
• enqueue(3) → queue: (5, 3)
• size() → return 2, queue: (5, 3)
• dequeue() → return 5, queue: (3)
• isEmpty() → return false, queue: (3)
• dequeue() → return 3, queue: ()
• isEmpty() → return true, queue: ()
• dequeue() → return null, queue: ()
• enqueue(7) → queue: (7)
• enqueue(9) → queue: (7, 9)
• first() → return 7, queue: (7, 9)
• enqueue(4) → queue: (7, 9, 4)

---

C. Ilustrasi Operasi Terhadap Queue

Area antrean berupa array yang menyediakan tempat untuk data. Setiap data tersimpan pada satu indeks.

1. Alur Operasi pada Area Antrean

• enqueue(5): data 5 disimpan di indeks ke-0
• enqueue(3): data 3 disimpan di indeks ke-1
• dequeue(): data 5 (indeks ke-0) dihapus, data 3 tersisa
• enqueue(7): data 7 masuk di indeks ke-0 (setelah dequeue)
• enqueue(9): data 9 masuk di indeks ke-1
• first(): mengembalikan 7 (data di indeks ke-0)
• enqueue(4): data 4 masuk di indeks ke-2

---

Kegiatan Belajar 2: Queue dan Array

A. Queue Berbasis Array

Queue dapat diimplementasikan dalam array. Data disimpan secara berurutan sesuai indeks array.

1. Konsep Dasar

• Array memiliki indeks 0 sampai N-1
• Panjang queue harus ≤ panjang array
• Data queue ditandai dengan indeks awal f (front) sampai indeks akhir
• Data A-M disimpan berurutan dalam array

2. Ilustrasi

• Array: [A, B, C, D, E, F, G, ..., M, , , ] (indeks 0-15)
• Queue dalam array: [ , , , , , F, G, ..., M, , , ] (dimulai dari indeks f)

---

B. Queue Berbasis Array Circularly

Array circularly memanfaatkan indeks kosong di awal array setelah data di-dequeue.

1. Konsep Circularly

• Data awal: A(0) hingga M(12), data A-E sudah diproses (indeks 0-4 kosong)
• Queue aktif: F(5) hingga M(12)
• Data baru N-O-P-Q-R: N(13), O(14), P(15), Q(0), R(1) ← memanfaatkan indeks kosong

2. Kelebihan Circularly

• Tidak membuang indeks kosong setelah dequeue
• Data baru dapat disimpan di indeks awal yang sudah kosong
• Lebih efisien dalam penggunaan ruang array

3. Ilustrasi

• Data awal: indeks 5-12 berisi F-M
• Setelah tambah N-R: indeks 13=N, 14=O, 15=P, 0=Q, 1=R

---

C. Deque (Double-Ended Queue)

Deque menggunakan konsep FIFO dan LIFO, sehingga mampu menjadi interface queue maupun stack. Penyisipan dan penghapusan bisa dilakukan di depan maupun belakang.

1. Update/Mutator Methods

• addFirst(e): menambah elemen baru di depan deque
• addLast(e): menambah elemen baru di belakang deque
• removeFirst(): menghapus dan mengembalikan elemen pertama (null jika kosong)
• removeLast(): menghapus dan mengembalikan elemen terakhir (null jika kosong)

2. Accessor Methods

• first(): mengembalikan elemen pertama tanpa menghapus (null jika kosong)
• last(): mengembalikan elemen terakhir tanpa menghapus (null jika kosong)
• size(): menampilkan jumlah elemen dalam deque
• isEmpty(): true jika deque kosong, false jika berisi

3. Contoh Operasi Deque

• addLast(5) → deque: (5)
• addFirst(3) → deque: (3, 5)
• addFirst(7) → deque: (7, 3, 5)
• first() → return 7, deque: (7, 3, 5)
• removeLast() → return 5, deque: (7, 3)
• size() → return 2, deque: (7, 3)
• removeLast() → return 3, deque: (7)
• removeFirst() → return 7, deque: ()
• addFirst(6) → deque: (6)
• last() → return 6, deque: (6)
• addFirst(8) → deque: (8, 6)
• isEmpty() → return false, deque: (8, 6)
• last() → return 6, deque: (8, 6)

---

Kegiatan Belajar 3: Queue dan Java

A. Perintah Queue dalam Java

Tabel mapping antara operasi ADT Queue dan perintah Java.

1. Mapping ADT Queue ke Java

• enqueue(e) → add(e): menambah data pada antrean
• dequeue() → remove(): menghapus data pada antrean
• first() → element(): mengetahui data pertama antrean
• size() → size(): mengetahui jumlah data (sama)
• isEmpty() → isEmpty(): mengecek kosong atau tidak (sama)

---

B. Implementasi Queue dalam Java

Queue diimplementasikan menggunakan List dan ArrayList.

1. Program Queue Java

class LatihQueue {
    public static void main(String[] args) {
        List Q = new ArrayList();
        Q.add("D");
        Q.add("O");
        Q.add("N");
        Q.add("E");
        Q.remove(0);
        System.out.println("List Java");
        for (Object queueList : Q) {
            System.out.println(queueList + "->");
        }
    }
}

2. Penjelasan Per Baris

• Baris 3: List Q = new ArrayList() — membuat tempat antrean menggunakan ArrayList
• Baris 4-7: Q.add(...) — menambah data D, O, N, E berturut-turut
• Baris 8: Q.remove(0) — menghapus data di indeks ke-0 (huruf D)
• Baris 10: for(Object queueList : Q) — perulangan foreach untuk menampilkan data
• Baris 11: System.out.println(queueList + "->") — menampilkan data dengan pemisah ->

3. Proses Queue dalam Java

• Indeks 0: add("D") → data D
• Indeks 1: add("O") → data O
• Indeks 2: add("N") → data N
• Indeks 3: add("E") → data E
• remove(0): data D dihapus
• Output: O->N->E->

4. Output

List Java
O->
N->
E->

• List: objek ADT milik Java untuk serangkaian data
• ArrayList(): implementasi List berbasis array dinamis
• add(): menambah data di akhir antrean
• remove(indeks): menghapus data pada posisi indeks tertentu