Priority Queue는 데이터 구조의 일종으로, 각 항목이 우선순위 값을 가지고 있고 우선순위가 가장 높은 항목에 접근하는 데 효율적인 방법을 제공합니다. 일반적으로 가장 높은 우선순위를 가진 항목이 먼저 처리되는 큐라고 생각할 수 있습니다.
Priority Queue는 일반적으로 힙(heap)이라고 불리는 데이터 구조를 사용하여 구현됩니다. 힙은 완전 이진트리(complete binary tree)로 구성되며, 부모 노드의 우선순위가 자식 노드의 우선순위보다 항상 높거나 같은 특성을 가집니다. 이러한 특성으로 인해 힙에서는 가장 우선순위가 높은 항목이 항상 루트 노드에 위치하게 됩니다.
Priority Queue의 주요 연산은 다음과 같습니다:
- 삽입(Insertion): 새로운 항목을 우선순위 큐에 삽입합니다. 일반적으로 삽입은 O(log n)의 시간복잡도를 가지며, 힙의 특성을 유지하기 위해 필요한 조정 작업을 수행합니다.
- 삭제(Deletion): 우선순위가 가장 높은 항목을 큐에서 삭제합니다. 일반적으로 삭제는 O(log n)의 시간복잡도를 가지며, 루트 노드를 삭제하고 힙을 재정렬하여 다음으로 우선순위가 높은 항목을 루트로 이동시킵니다.
- 우선순위 변경(Priority Update): 이미 큐에 존재하는 항목의 우선순위를 변경합니다. 이 작업은 일반적으로 O(n)의 시간복잡도를 가지며, 우선순위가 변경된 항목을 찾은 뒤 힙 내에서 위치를 조정합니다.
Priority Queue는 다양한 응용 분야에서 유용하게 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 작업 스케줄링, 이벤트 처리, 네트워크 트래픽 관리 등에서 우선순위를 기반으로 작업을 처리하고 조정하는 데 활용될 수 있습니다.
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