파이썬으로 큐를 구현하는 방법은 대표적으로 두 가지가 있다. list를 사용하는 방법과 queue 라이브러리를 사용하는 방법이다.

list로 구현하기

queue = list()

요소를 추가할 때는 append(), 삭제할 때는 del키워드나 pop() 함수를 사용한다.

queue.append(0)
queue.append(1)
queue.append(2)

del queue[0]   // 요소 0 제거
queue.pop(0)   // 요소 1 제거

print(queue)

2

list를 사용해 뒤에서 요소를 추가하고, 앞에서 요소를 제거함으로써 큐를 구현할 수 있다. 이때 pop() 함수는 마지막 요소를 출력하기 때문에 인자 값으로 0을 넣어야 맨 앞의 요소를 제거할 수 있다.

queue 라이브러리

파이썬의 queue 라이브러리에는 앞에서 언급한대로 Queue(), LifoQueue(), PriorityQueue()가 존재한다.

Queue()

import queue

queue = queue.Queue()

요소를 추가할 때는 put(), 제거할 때는 get() 함수를 사용한다. 또한 qsize() 함수를 사용하면 큐의 크기, 요소의 개수를 알 수 있다.

queue.put(0)
queue.put(1)
queue.put(2)

queue.get()

queue.qsize()

2

Queue()는 선입선출(FIFO) 구조이기 때문에, get() 함수를 수행할 경우, 가장 먼저 추가된 요소 0이 제거된다.

LifoQueue()

import queue

queue = queue.LifoQueue()

queue.put(0)
queue.put(1)
queue.put(2)

queue.get()

queue.qsize()

2

LifoQueue()는 후입선출(LIFO) 구조이기 때문에, get() 함수를 수행할 경우, 가장 마지막에 추가된 요소 2가 제거된다.

PriorityQueue()

PriorityQueue()는 우선순위를 부여하여 우선순위가 가장 큰 요소를 먼저 제거하는 구조이다. 때문에 요소 추가 시, 우선순위를 함께 전달한다.

import queue

queue = queue.PriorityQueue()

queue.put((5, 0))
queue.put((10, 1))
queue.put((7, 2))

queue.get()

queue.qsize()

2

get() 함수를 수행했을 때, 우선순위가 10으로 가장 높은 요소인 1이 제거된다.

응용하기

백준 알고리즘 2164번

여기에서 문제 확인하기!

N장의 카드가 있다. 각각의 카드는 차례로 1부터 N까지의 번호가 붙어 있으며, 1번 카드가 제일 위에, N번 카드가 제일 아래인 상태로 순서대로 카드가 놓여 있다.

이제 다음과 같은 동작을 카드가 한 장 남을 때까지 반복하게 된다. 우선, 제일 위에 있는 카드를 바닥에 버린다. 그 다음, 제일 위에 있는 카드를 제일 아래에 있는 카드 밑으로 옮긴다.

예를 들어 N=4인 경우를 생각해 보자. 카드는 제일 위에서부터 1234 의 순서로 놓여있다. 1을 버리면 234가 남는다. 여기서 2를 제일 아래로 옮기면 342가 된다. 3을 버리면 42가 되고, 4를 밑으로 옮기면 24가 된다. 마지막으로 2를 버리고 나면, 남는 카드는 4가 된다.

N이 주어졌을 때, 제일 마지막에 남게 되는 카드를 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 정수 N(1 ≤ N ≤ 500,000)이 주어진다.

예제 입력1

6

4

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작성한 코드

처음에는 list를 사용해 코드를 구현하였으나, 시간초과가 발생했다. 그래서 list보다 연산 속도가 빠른 deque를 사용했다.
게다가 deque는 양방향 큐이기 때문에 양쪽에서 값을 넣거나 빼는 것에 용이하다.

import sys
from collections import deque

n = int(sys.stdin.readline())
card = deque()

for i in range(1, n+1):
    card.append(i)
    
while len(card) > 1:
    card.popleft()
    card.append(card.popleft())

print(card[0])