자바 인터페이스를 사용한 원형 큐 구현하기

자바 프로그래밍에서 자료 구조는 매우 중요하다. 원형 큐는 데이터를 저장하고 처리하는 데 유용한 자료 구조 중 하나이다. 이 글에서는 자바 인터페이스를 사용하여 원형 큐를 어떻게 구현하는지 살펴보겠다. 또한 원형 큐의 개념과 구현 방법에 대해서도 다룰 예정이다.

자바 인터페이스 이해하기

자바 인터페이스는 클래스와 비슷하지만, 추상 클래스와는 다르다. 인터페이스는 추상적인 개념으로, 클래스에서 구현해야 하는 메서드들의 목록을 정의한다. 이를 통해 코드의 유연성과 확장성을 높일 수 있다. 인터페이스를 사용하면 다형성 개념을 적용할 수 있다.

인터페이스를 사용하면 클래스에서 인터페이스를 상속받아 해당 인터페이스에서 정의한 메서드를 반드시 구현해야 한다. 이를 통해 코드의 일관성과 표준화를 유지할 수 있다.

원형 큐의 개념과 구현 방법

원형 큐는 일반적인 큐와 비슷하지만, 큐의 끝에 도달하면 다시 처음으로 돌아가는 특징이 있다. 이를 구현하는 방법은 배열을 사용하여 간단하게 구현할 수 있다.

원형 큐는 front와 rear라는 두 개의 포인터를 사용한다. front는 큐의 첫 번째 요소를 가리키고, rear는 마지막 요소를 가리킨다. 큐에 요소를 추가할 때는 rear 포인터를 이용하고, 요소를 삭제할 때는 front 포인터를 이용한다.

인터페이스를 활용한 원형 큐의 구현 예제

아래는 자바 인터페이스를 활용하여 원형 큐를 구현한 예제 코드이다.

public interface CircularQueue {
    void enqueue(int item);
    int dequeue();
    boolean isFull();
    boolean isEmpty();
}

public class ArrayCircularQueue implements CircularQueue {
    private int[] queue;
    private int front;
    private int rear;
    private int size;

    public ArrayCircularQueue(int size) {
        this.size = size;
        this.queue = new int[size];
        this.front = -1;
        this.rear = -1;
    }

    @Override
    public void enqueue(int item) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("Queue is full");
            return;
        }
        if (front == -1) {
            front = 0;
        }
        rear = (rear + 1) % size;
        queue[rear] = item;
    }

    @Override
    public int dequeue() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("Queue is empty");
            return -1;
        }
        int item = queue[front];
        if (front == rear) {
            front = -1;
            rear = -1;
        } else {
            front = (front + 1) % size;
        }
        return item;
    }

    @Override
    public boolean isFull() {
        return (front == 0 && rear == size - 1) || (front == rear + 1);
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return front == -1;
    }
}

이 예제 코드에서는 CircularQueue라는 인터페이스를 정의하고, ArrayCircularQueue라는 클래스에서 이 인터페이스를 구현하였다. ArrayCircularQueue 클래스는 배열을 이용하여 원형 큐를 구현하였다.

자바 인터페이스를 사용하여 원형 큐를 구현하는 방법을 살펴보았다. 인터페이스를 사용하면 코드의 유연성과 확장성을 높일 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 원형 큐의 개념과 구현 방법도 함께 다루었다. 이를 통해 자바 개발자들은 더욱 다양한 자료 구조를 구현할 수 있을 것이다.