Kuyruk (Veri yapısı)

Kuyruk (Queue) veri yapısı, bilgisayar bilimlerinde sıklıkla kullanılan ve belirli bir düzene göre veri saklayan önemli yapılardan biridir. Bir kuyruk, verileri "ilk giren ilk çıkar" (First-In-First-Out, FIFO) prensibine göre işler ve bu özelliğiyle birçok gerçek hayat senaryosunu yansıtır. Özellikle işlem sıralaması, kaynak paylaşımı, ağ iletişimi ve simülasyon uygulamalarında kullanılarak sistemlerin daha etkin ve adil çalışmasını sağlar. Bu nedenle kuyruk yapısının anlaşılması, algoritma ve yazılım geliştirme açısından kritik öneme sahiptir.

Kuyruk Yapısı Temel Terminolojisi

• Ön-Baş(Front-Head): Sırada işlenmeye hazır girişin pozisyonu, yani sıradan çıkarılacak ilk girdi, sıranın önü olarak adlandırılır.
• Arka(Rear): Kuyruktaki son eklenen elemanın bulunduğu yerdir. İşleme sokulacak son pozisyondur.
• Boyut(Size): Kuyruktaki eleman sayısını ifade eder.
• Kapasite(Capacity): Kuyruğun en fazla kaç adet değer tutabileceğini ifade eder.

Kuyrukta Temel İşlemler

Ekleme (Enqueue)

• Kuyruğa yeni bir eleman ekleme işlemidir.
• Eleman kuyruğun arka (rear) tarafına eklenir.

Çıkarma (Dequeue)

• Kuyruktaki elemanı çıkarma işlemidir.
• Çıkarılan eleman, kuyruğun ön (front) tarafındaki ilk elemandır.

Öndeki Elemanı Görüntüleme (Peek / Front)

• Kuyruğun ön tarafındaki elemanın değerini, kuyruktan çıkarmadan görüntüleme işlemidir.

Kuyruk Boş mu Kontrolü (isEmpty)

• Kuyruğun içinde herhangi bir eleman olup olmadığını kontrol eder.
• Kuyruk boşsa true, doluysa false döner.

Kuyruk Dolu mu Kontrolü (isFull)

• Kuyruğun maksimum kapasiteye ulaşıp ulaşmadığını kontrol eder.
• Kuyruk doluysa true, değilse false döner.
• Özellikle statik kuyruklarda kullanılır.

Boyut Öğrenme (Size)

• Kuyruğun içinde bulunan eleman sayısını öğrenmek için kullanılır.

Temizleme (Clear)

• Kuyruğun içindeki tüm elemanları silerek kuyruğu boş hale getirir.

Kuyruk Türleri

Basit Kuyruk

Basit Kuyruk basitçe FIFO Yapısını takip eder. Öğeyi yalnızca kuyruğun arkasına ekleyebilir ve öğeyi kuyruğun önünden kaldırabiliriz.

Çift Uçlu Kuyruk (Deque)

Çift uçlu kuyrukta, ekleme ve silme işlemleri her iki uçtan da yapılabilir. İki türü vardır:

• Giriş Kısıtlı Kuyruk: Bu basit bir kuyruktur. Bu kuyruk türünde, girdi yalnızca bir uçtan alınabilir ancak silme işlemi herhangi bir uçtan yapılabilir.
• Çıktı Kısıtlı Kuyruk: Bu da basit bir kuyruktur. Bu kuyruk türünde girdi her iki uçtan alınabilir ancak silme işlemi yalnızca bir uçtan yapılabilir.

Dairesel Kuyruk

Bu, son pozisyonun ilk pozisyona geri bağlandığı özel bir kuyruk türüdür. Burada da işlemler FIFO sırasına göre gerçekleştirilir.

Öncelik Kuyruğu

Öncelik kuyruğu, öğelere kendilerine atanan önceliğe göre erişilen özel bir kuyruktur. İki türü vardır:

• Artan Öncelikli Kuyruk: Artan Öncelikli Kuyrukta, elemanlar öncelik değerlerinin artan sırasına göre düzenlenir. En küçük öncelik değerine sahip eleman ilk olarak çıkarılır.
• Azalan Öncelik Kuyruğu: Azalan Öncelik Kuyruğunda, öğeler öncelik değerlerinin azalan sırasına göre düzenlenir. En büyük önceliğe sahip öğe ilk olarak çıkarılır.