Pertemuan 7 - Queue di C++

 

Queue di C++

Nama: Hadryan Rizky Dimas Saputra

NRP: 5025251027

Kelas: Struktur Data (D) 2026

Pertemuan: 7

Source Code: pertemuan_7

1. Implementasi Queue pada Array

Deskripsi (Fungsi) Program: 

Program ini merupakan implementasi struktur data Queue (antrean) menggunakan array di C++ yang beroperasi dengan prinsip First-In-First-Out (FIFO) untuk mengelola penyimpanan data linear.

Code:

Hasil/Output Program:

Penjelasan Program:

Baris Kode	Penjelasan
// implementasi Queue pada Array di C++	Komentar program, tidak dieksekusi oleh kompilator. Menjelaskan tujuan kode.
#include <bits/stdc++.h>	Mengimpor seluruh library standar C++ sekaligus (termasuk fungsi input/output seperti cout).
#define max 5	Mendefinisikan konstanta bernama max dengan nilai 5. Ini akan menjadi kapasitas maksimal antrean.
using namespace std;	Mengizinkan penggunaan fungsi standar (seperti cout, endl) tanpa perlu menuliskan awalan std::.
class Queue {	Memulai definisi sebuah class (cetak biru) dengan nama Queue.
private:	Penanda bahwa anggota di bawah ini bersifat privat (hanya bisa diakses dari dalam class Queue).
int arr[max];	Mendeklarasikan array bertipe integer bernama arr dengan ukuran 5. Ini adalah tempat menyimpan data.
int front, rear;	Mendeklarasikan dua variabel integer untuk melacak indeks elemen terdepan (front) dan paling belakang (rear).
public:	Penanda bahwa fungsi di bawah ini bersifat publik (bisa dipanggil dari luar class, misal dari main()).
Queue() {	Memulai Constructor, yaitu fungsi yang otomatis dijalankan saat objek Queue pertama kali dibuat.
front = -1;	Menginisialisasi front dengan nilai -1, menandakan belum ada elemen terdepan (antrean kosong).
rear = -1;	Menginisialisasi rear dengan nilai -1, menandakan belum ada elemen paling belakang.
}	Menutup blok fungsi Constructor.
bool isEmpty() {	Memulai fungsi untuk mengecek apakah antrean kosong. Mengembalikan nilai boolean (true/false).
return (front == -1);	Mengembalikan true jika nilai front adalah -1 (berarti kosong), dan false jika tidak.
}	Menutup blok fungsi isEmpty().
bool isFull() {	Memulai fungsi untuk mengecek apakah antrean sudah penuh.
return (rear == max - 1);	Mengembalikan true jika rear sudah mencapai indeks terakhir array (max - 1 atau 4).
}	Menutup blok fungsi isFull().
void enqueue(int x) {	Memulai fungsi untuk memasukkan elemen baru (x) ke dalam antrean.
if(isFull()) {	Mengecek kondisi: Jika antrean sudah penuh (memanggil fungsi isFull()), maka...
cout << "Queue Overflow\n";	...cetak pesan "Queue Overflow" (Antrean luber/penuh).
return;	Keluar dari fungsi enqueue tanpa memasukkan data apa-apa.
}	Menutup blok if(isFull()).
if(isEmpty()) {	Mengecek kondisi: Jika antrean saat ini benar-benar kosong, maka...
front = 0;	...atur front menjadi 0 (menunjuk ke indeks pertama array).
}	Menutup blok if(isEmpty()).
arr[++rear] = x;	Menaikkan nilai rear sebanyak 1 (menggunakan pre-increment ++rear), lalu memasukkan nilai x ke indeks tersebut.
cout << "Elemen " << x << " masuk ke Queue\n";	Mencetak pesan konfirmasi bahwa elemen x berhasil dimasukkan.
}	Menutup blok fungsi enqueue().
void dequeue() {	Memulai fungsi untuk menghapus/mengeluarkan elemen dari antrean terdepan.
if(isEmpty()) {	Mengecek kondisi: Jika antrean kosong, maka...
cout << "Queue Underflow\n";	...cetak pesan "Queue Underflow" (Tidak ada data yang bisa dikeluarkan).
return;	Keluar dari fungsi dequeue.
}	Menutup blok if(isEmpty()).
cout << "Elemen " << arr[front] << " keluar ke Queue\n";	Mencetak informasi nilai elemen yang ada di indeks front (elemen yang akan dihapus).
if(front == rear) {	Mengecek kondisi: Jika front sama dengan rear (artinya hanya tersisa 1 elemen di antrean), maka...
front = rear = -1;	...kembalikan status antrean menjadi kosong sepenuhnya dengan mereset front dan rear ke -1.
} else {	Jika elemen di antrean lebih dari satu, maka...
front++;	...geser front mundur satu langkah (ditambah 1) untuk menunjuk ke orang/elemen berikutnya.
}	Menutup blok if-else.
}	Menutup blok fungsi dequeue().
void display() {	Memulai fungsi untuk mencetak seluruh isi antrean saat ini.
if(isEmpty()) {	Mengecek kondisi: Jika antrean kosong, maka...
cout << "Queue kosong\n";	...cetak pesan "Queue kosong".
return;	Keluar dari fungsi display.
}	Menutup blok if(isEmpty()).
cout << "Isi Queue: ";	Mencetak teks awalan "Isi Queue: ".
int i;	Mendeklarasikan variabel i untuk digunakan dalam perulangan (loop).
for(i = front; i <= rear; i++) {	Memulai perulangan dari indeks front (terdepan) hingga indeks rear (paling belakang).
cout << arr[i] << " ";	Mencetak elemen array pada indeks ke-i diikuti dengan spasi.
}	Menutup blok perulangan for.
cout << endl;	Pindah ke baris baru (enter) setelah semua elemen dicetak.
}	Menutup blok fungsi display().
};	Menutup definisi class Queue. Tanda titik koma (;) di sini wajib ada.
int main(void) {	Memulai fungsi utama, titik awal program berjalan.
Queue q;	Membuat sebuah objek instansiasi dari class Queue dengan nama variabel q.
q.enqueue(10);	Memanggil fungsi enqueue pada objek q untuk memasukkan angka 10.
q.enqueue(20);	Memanggil fungsi enqueue pada objek q untuk memasukkan angka 20.
q.enqueue(30);	Memanggil fungsi enqueue pada objek q untuk memasukkan angka 30.
q.display();	Memanggil fungsi display untuk menampilkan isi antrean (Hasil: 10 20 30).
q.dequeue();	Memanggil fungsi dequeue untuk menghapus elemen terdepan (10 dihapus).
q.display();	Memanggil fungsi display lagi untuk menampilkan isi antrean terbaru (Hasil: 20 30).
return 0;	Mengembalikan nilai 0 ke sistem operasi, menandakan program selesai tanpa error.
}	Menutup fungsi main().

2. Implementasi Queue pada Linked List

Deskripsi (Fungsi) Program: 

Program ini merupakan implementasi struktur data Queue (antrean) di C++ menggunakan Linked List (senarai berantai), yang memungkinkan ukuran antrean bertambah dan berkurang secara dinamis tanpa batas kapasitas (selama memori komputer masih tersedia).

Code:

Hasil/Output Program:

Penjelasan Program:

Baris Kode	Penjelasan
// implementasi Queue pada Link Listed...	Komentar penjelasan kode.
#include <bits/stdc++.h>	Mengimpor seluruh library standar C++.
using namespace std;	Mengizinkan penggunaan fungsi standar tanpa awalan std::.
struct Node {	Membuat struktur data khusus bernama Node. Ini adalah cetakan untuk membuat "gerbong" antrean.
int data;	Bagian dari Node untuk menyimpan nilai/informasi (berupa angka integer).
Node* next;	Bagian dari Node berupa pointer untuk menunjuk/menyambung ke gerbong (Node) berikutnya.
};	Menutup definisi struct Node.
class Queue {	Memulai definisi class Queue sebagai pengelola antrean.
private:	Variabel di bawah ini hanya bisa diakses oleh class ini sendiri.
Node *front, *rear;	Membuat dua pointer bertipe Node. front menunjuk ke gerbong pertama, rear ke gerbong terakhir.
public:	Fungsi di bawah ini bisa dipanggil dari luar (seperti dari main()).
Queue() {	Constructor yang berjalan otomatis saat antrean baru dibuat.
front = rear = NULL;	Mengatur front dan rear menjadi NULL (kosong), menandakan antrean belum memiliki gerbong sama sekali.
bool isEmpty() {	Fungsi untuk mengecek apakah antrean kosong.
return (front == NULL);	Mengembalikan true jika front adalah NULL (tidak menunjuk gerbong apa pun).
void enqueue(int x) {	Fungsi untuk menambahkan data baru ke antrean.
Node* newNode = new Node();	Menciptakan "gerbong" baru secara dinamis di memori dan menunjuknya dengan newNode.
newNode->data = x;	Memasukkan nilai x ke dalam bagian data di gerbong baru tersebut.
newNode->next = NULL;	Memastikan gerbong baru ini tidak menunjuk ke mana-mana dulu (NULL).
if(rear == NULL) {	Mengecek apakah antrean saat ini benar-benar kosong.
front = rear = newNode;	Jika kosong, gerbong baru ini langsung menjadi yang terdepan (front) sekaligus paling belakang (rear).
} else {	Jika antrean sudah memiliki isi sebelumnya...
rear->next = newNode;	...sambungkan gerbong yang paling belakang saat ini (rear) ke newNode.
rear = newNode;	Pindahkan status/pointer rear agar menunjuk ke newNode (karena ia sekarang yang paling belakang).
void dequeue() {	Fungsi untuk menghapus antrean terdepan.
if(isEmpty()) { ... return; }	Mengecek jika kosong, cetak "Queue kosong" dan batalkan penghapusan.
Node* temp = front;	Membuat pointer sementara (temp) yang menunjuk ke gerbong terdepan (gerbong yang akan dihapus).
cout << "Elemen " << ...	Mencetak data dari gerbong yang akan dihapus.
front = front->next;	Memindahkan pointer front ke gerbong urutan kedua. (Orang kedua sekarang maju jadi orang pertama).
if(front == NULL) {	Mengecek apakah setelah digeser, front menjadi NULL (artinya gerbong tadi adalah satu-satunya gerbong di antrean).
rear = NULL;	Jika antrean jadi kosong melompong, pointer rear juga harus di-reset ke NULL.
delete temp;	Menghancurkan memori bekas gerbong pertama tadi agar tidak terjadi memory leak (kebocoran memori).
void display() {	Fungsi untuk mencetak isi antrean.
if(isEmpty()) { ... return; }	Mengecek jika kosong, hentikan proses pencetakan.
Node* temp = front;	Membuat pointer pembaca (temp) dan menaruhnya di posisi paling depan (front).
while(temp != NULL) {	Selama pointer temp sedang menunjuk sebuah gerbong (bukan NULL / belum sampai ujung)...
cout << temp->data << " ";	...cetak data di gerbong tersebut.
temp = temp->next;	Geser pointer temp ke gerbong selanjutnya.
}	Menutup perulangan while.
int main(void) { ... }	Fungsi utama. Logikanya persis seperti versi array: membuat objek antrean, memasukkan (5, 15, 25), mencetak, menghapus satu, dan mencetak lagi.