Struktur Data Queue: Pengertian, Fungsi, dan Jenisnya

Data merupakan informasi sehingga struktur data merupakan cara untuk menyimpan informasi sehingga relasi fungsi dan nilai data tetap terjaga. Dalam pemrograman aplikasi, queue adalah struktur data yang sangat penting dan fundamental. Pada artikel kali ini, akan dijelaskan lengkap tentang struktur data queue secara lengkap mulai dari pengertian queue hingga perbedaannya dengan stack. 

Apa Itu Data Queue?

Queue adalah struktur data yang digunakan untuk menyimpan berbagai elemen yang disusun sesuai prinsip, “first in, first out” (FIFO). Artinya, elemen yang masuk pertama kali pada antrean juga dikeluarkan pertama kali dari antrean. 

Queue sangat penting dalam berbagai hal misalnya antrean di bank, sistem permintaan jaringan komputer, dan sebagainya. 

Fungsi Struktur Data Queue

Berikut ini merupakan beberapa fungsi queue. 

Antrean

Queue untuk menyimpan data antrean, misalnya sistem antrean pelayanan konsumen, pembayaran, dan sebagainya. 

Scheduling

Menentukan urutan langkah atau proses yang akan dikerjakan oleh sistem operasi. 

Memory Management

Penting untuk sistem pengelolaan memori dalam menentukan susunan atau urutan memori yang dipakai dan dikeluarkan. 

Breadth-First Search

Dipakai pada algoritma Breadth-First Search guna menyimpan noda yang hendak dikunjungi pada graf. 

Shortest Path

Berfungsi untuk menyimpan noda yang hendak dikunjungi pada graf. 

Web Crawler

Untuk menyimpan URL yang hendak dibuka pada proses crawling. 

Resource Allocation

Pengelolaan sumber daya, misalnya untuk mengalokasikan dan mengatur sumber daya bandwidth, memory, dan lain-lain. 

Buffer Management

Untuk mengelola dan mengatur aliran data keluar dan masuk dari buffer. 

Network Management

Penting dalam sistem pengelolaan jaringan misalnya mengatur aliran data antar node. 

Data Backup

Menyimpan data yang hendak di backup serta untuk menentukan urutan backup data. 

Multi-Threadding & Concurrency

Mengatur bagaimana urutan sinkronisasi dan eksekusi thread. 

Other Apps

Digunakan pada berbagai aplikasi seperti manajemen konfigurasi, sistem pengolahan event, dan lain-lain. 

Jenis-jenis Queue

Setelah mengetahui fungsi dari queue, berikutnya akan diuraikan mengenai jenis queue. 

Berdasarkan Implementasi

Linear Queue/Simple Queue

Merupakan beberapa kata yang tersusun pada barisan linear, penghapusan dan penambahan terjadi hanya di dua ujung baris tersebut. 

Circular Queue

Serupa dengan linear, tetapi jenis ini di ujung barisan terkait satu sama lain sehingga membuat struktur antrean berputar. 

Berdasarkan Penggunaan

Priority Queue

Setiap elemen mempunyai prioritas masing-masing, di mana elemen yang memiliki prioritas tertinggi diambil lebih dulu. 

Double-ended Queue

Elemen bisa dihapus atau ditambahkan pada kedua ujung antrean. 

Implementasi Queue

Untuk memudahkan Anda dalam memahami queue, berikut penjelasan tentang implementasi queue. 

1. Implementasi Menggunakan Array

Implementasi ini melibatkan array yang berperan sebagai wadah dalam penyimpanan berbagai elemen pada antrean. Pada implementasi ini perlu menggunakan dua petunjuk, yakni front dan rear, yang menunjukkan posisi elemen pertama dan terakhir. 

Saat ditambahkan elemen baru, penunjuk rear maju pada posisi selanjutnya. Kemudian ketika elemen dihapus maka penunjuk front maju pada posisi selanjutnya. 

Array mempunyai keuntungan dalam hal akses elemen cepat sesuai indeksnya, tetapi keterbatasannya pada ukuran yang tidak fleksibel. 

2. Implementasi Menggunakan Linked List

Implementasi ini melibatkan penggunaan simpul yang terkait satu sama lain untuk menyimpan semua elemen pada antrean. Masing-masing simpul mempunyai dua bagian yakni data dan pointer. 

Pada implementasi ini, ada dua penunjuk yang digunakan yaitu front dan rear seperti penjelasan implementasi sebelumnya. 

Saat ditambahkan elemen baru, Maka simpul baru ditautkan pada simpul terakhir, lalu penunjuk rear diperbarui. Saat elemen dihapus, maka simpul pertama dilepaskan kemudian penunjuk front diperbarui. 

Linked List memungkinkan adanya penambahan dan penghapusan elemen secara fleksibel, tetapi memori cukup overhead sehingga tidak dapat optimal dalam penyimpanan pointer tambahan. 

Contoh Penggunaan Queue

Berikut ini merupakan gambaran contoh queue yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, khususnya dalam aspek pemrograman. 

Sistem Operasi

Sistem operasi menggunakan antrean dalam mengatur prioritas proses yang hendak dieksekusi. 

Sistem Antrean Pelayanan

Queue adalah sistem yang digunakan dalam antrean pelayanan seperti di kantor pos atau bank yang mana pelanggan perlu menunggu giliran antrean untuk bertransaksi. 

Jaringan Komputer

Pada jaringan komputer, peran queue adalah untuk mengatur paket data yang hendak ditransfer lewat jaringan. 

Sistem Print

Sistem antrean juga digunakan dalam sistem print di mana dokumen yang dicetak diurutkan dan disusun pada antrean untuk dicetak secara urut. 

Sistem Pemesanan Tiket

Antrean juga digunakan dalam sistem pemesanan tiket untuk mengatur booking tiket para pengguna. 

Keuntungan dan Keterbatasan Struktur Data Queue

Struktur data queue mempunyai banyak kegunaan, tetapi juga ada beberapa keterbatasan yang dimilikinya. Berikut ini merupakan penjelasan tentang keuntungan dan keterbatasan queue. 

Keuntungan

• Data berjumlah besar yang dapat dikelola secara efisien dan efektif dengan mudah. 
• Proses insert & delete data bisa dilakukan secara mudah mengikuti aturan FIFO. 
• Menangani proses dan tugas sesuai urutan kedatangan secara efisien. 

Keterbatasan

• Untuk pencarian elemen-elemen tertentu pada antrean tidak terlalu efisien. 
• Membutuhkan alokasi memori yang lebih besar guna menyimpan data antrean. 

Perbedaan antara Stack dan Queue

Stack dan Queue sering disalah artikan sebagai dua hal yang sama, padahal keduanya memiliki perbedaan. Perbedaan stack dan queue terletak di metode penyimpanan elemen yang mana konsep stack menggunakan Last In First Out (LIFO). Artinya, elemen yang terakhir masuk merupakan yang pertama keluar. Sedangkan konsep Queue menggunakan First In First Out (FIFO), yaitu elemen yang pertama masuk merupakan yang pertama keluar. 

Bagi para programmer, memahami tentang queue adalah hal yang sangat penting sehingga dapat melakukan eksekusi proses sesuai dengan urutannya. Bagi Anda yang ingin belajar tentang ini lebih dalam bisa bergabung dengan Coding Studio, sebuah platform yang menyediakan kelas kursus IT terbaik. Kami telah berhasil mencetak keluaran terbaik yang bekerja di bidang IT dengan gaji fantastis.