07 — 큐 실습 — 카페 주문 대기열

람다와 제네릭이 카페 앞에 줄을 서서 "어제 배운 큐가 여기서도 그대로네!"라고 발견하고, 돌핀쌤이 "오늘은 그 큐를 직접 코드로 만들어 봐요!"라며 안내하는 실습 도입 장면

🙋‍♀️ 람다: "주문이 들어온 순서대로 음료가 나오네요. 어제 배운 큐랑 똑같아요!"

🐬 돌핀쌤: "두 친구가 어제 배운 걸 벌써 현실에서 찾아냈네요. 오늘은 이 카페 주문 대기열을 큐로 직접 만들어 볼 거예요. 어제 개념을 이제 코드로 옮겨 봐요!"

🎯 오늘 완성할 코드는?

오늘 만들 건 카페 주문 대기열이에요. 손님이 주문을 넣으면 들어온 순서대로 바리스타가 음료를 만드는 코드예요. 어제 배운 큐(먼저 들어온 게 먼저 나가는 FIFO) 를 그대로 코드로 옮긴 거랍니다.

먼저 완성된 모습부터 볼게요. 지금은 이해 안 돼도 괜찮아요. 아래에서 한 줄씩 천천히 뜯어볼 거예요.

from collections import deque

order_queue = deque()

def take_order(menu):
    order_queue.append(menu)                                  # enqueue
    print(f"주문 접수: {menu}  (대기 {len(order_queue)}건)")

def make_order():
    if len(order_queue) == 0:
        print("대기 주문이 없습니다.")
        return
    menu = order_queue.popleft()                              # dequeue
    print(f"제조 완료: {menu}  (남은 대기 {len(order_queue)}건)")

take_order("아메리카노")
take_order("카페라떼")
take_order("녹차")
print()
make_order()
make_order()
make_order()
make_order()   # 주문 없을 때

실행하면 이렇게 나와요.

주문 접수: 아메리카노  (대기 1건)
주문 접수: 카페라떼  (대기 2건)
주문 접수: 녹차  (대기 3건)

제조 완료: 아메리카노  (남은 대기 2건)
제조 완료: 카페라떼  (남은 대기 1건)
제조 완료: 녹차  (남은 대기 0건)
대기 주문이 없습니다.

넣은 순서(아메리카노 → 카페라떼 → 녹차) 그대로 처리됐죠? FIFO 확인!

🐬 돌핀쌤: "짧은 코드지만 이 안에 큐 실습의 핵심이 다 들어 있어요. 넣기(append), 꺼내기(popleft), 비었는지 확인, 딱 이 세 가지예요. 지금부터 한 줄씩 풀어볼게요."

💡 어떻게 풀까? — 카페 줄 그대로 옮기기

카페 주문 대기열 - 손님이 뒤에서 주문을 넣고 바리스타가 가장 오래된 주문부터 만드는 그림

카페에서 주문이 들어오고 처리되는 모습을 떠올려 봐요.

손님들이 주문         바리스타가 제조
     ↓                    ↓
[아메리카노][카페라떼][녹차]
     ↑                    ↑
  오래된 주문           새 주문
(먼저 처리됨)         (나중에 처리됨)

규칙은 두 가지뿐이에요.

손님은 줄 맨 뒤에 주문을 넣어요. → append (enqueue)
바리스타는 가장 먼저 들어온 주문부터 만들어요. → popleft (dequeue)

이 카페 줄을 코드로 옮긴 게 바로 위 🎯 코드예요. 손님 주문이 append, 바리스타 제조가 popleft 가 되는 거죠.

🙋‍♂️ 제네릭: "어제 스택은 순서를 뒤집었는데, 큐는 넣은 순서 그대로 나오네요. 역시 정반대예요!"

🔍 코드 한 줄씩 뜯어보기

이제 맨 위에서 본 완성 코드를 한 줄씩 볼게요.

① 큐 준비하기 — deque

from collections import deque

order_queue = deque()

큐는 리스트(list) 대신 파이썬의 deque(덱)를 써요. 앞에서 꺼내는 popleft() 가 빠르기(O(1)) 때문이에요. collections는 파이썬에 기본으로 들어 있어서 따로 설치할 필요 없이 한 줄만 가져오면 돼요. 그리고 빈 큐 하나(order_queue)를 만들어 둬요.

② 주문 넣기 — append (enqueue)

def take_order(menu):
    order_queue.append(menu)
    print(f"주문 접수: {menu}  (대기 {len(order_queue)}건)")

append(메뉴) 는 메뉴를 큐의 맨 뒤에 넣어요. 손님이 줄 맨 뒤에 서는 것과 같아요. len(order_queue) 는 지금 대기 중인 주문 수예요.

💡 f"... {menu} ..." 처럼 f를 붙인 문자열은 따옴표 안 중괄호 {} 에 변수 값을 끼워 넣는 방법이에요. menu가 "녹차"면 f"주문: {menu}"는 "주문: 녹차"가 돼요. {len(order_queue)}처럼 계산 결과도 넣을 수 있어요.

③ 꺼내기 전, 비었는지 확인

def make_order():
    if len(order_queue) == 0:
        print("대기 주문이 없습니다.")
        return

꺼내기 전에 큐가 비었는지 먼저 확인해요. 빈 큐에서 popleft() 를 하면 IndexError 가 나거든요. 비었으면 안내만 하고 return 으로 함수를 끝내요.

④ 주문 꺼내기 — popleft (dequeue)

    menu = order_queue.popleft()
    print(f"제조 완료: {menu}  (남은 대기 {len(order_queue)}건)")

popleft() 는 큐의 맨 앞 주문을 꺼내서 돌려줘요. 가장 먼저 들어온 주문이니까, 바리스타가 가장 오래된 주문부터 만드는 거예요.

⑤ 전체가 어떻게 굴러가는지 — 주문 3건

아메리카노·카페라떼·녹차 주문 접수 3단계 + 처리 3단계로 대기열이 채워졌다 비워지는 흐름

주문이 하나씩 들어오고 처리되는 과정을 따라가 봐요.

take_order(아메리카노)  → [아메리카노]                  (대기 1건)
take_order(카페라떼)    → [아메리카노][카페라떼]         (대기 2건)
take_order(녹차)        → [아메리카노][카페라떼][녹차]   (대기 3건)

make_order() → 아메리카노 꺼냄 → [카페라떼][녹차]   (남은 2건)
make_order() → 카페라떼 꺼냄   → [녹차]             (남은 1건)
make_order() → 녹차 꺼냄       → []                 (남은 0건)
make_order() → 비었음 → "대기 주문이 없습니다."

🙋‍♀️ 람다: "넣은 순서 그대로 나오고, 비었을 때는 꺼내려 하지 않고 안내만 하네요. 빈 큐 popleft 에러를 미리 막은 거예요!"

✍️ 직접 완성해보기

이제 빈칸을 채워 직접 완성해봐요. 위에서 본 그대로예요.

from collections import deque

order_queue = deque()

def take_order(menu):
    order_queue.___(menu)                                     # enqueue (맨 뒤에 넣기)
    print(f"주문 접수: {menu}  (대기 {len(order_queue)}건)")

def make_order():
    if len(order_queue) == ___:                               # 비었는지 확인
        print("대기 주문이 없습니다.")
        return
    menu = order_queue.___()                                  # dequeue (맨 앞에서 꺼내기)
    print(f"제조 완료: {menu}  (남은 대기 {len(order_queue)}건)")

take_order("아메리카노")
take_order("카페라떼")
take_order("녹차")
print()
make_order()
make_order()
make_order()
make_order()   # 주문 없을 때

🐬 돌핀쌤: "막히면 위 '코드 한 줄씩 뜯어보기'로 다시 올라가서 확인해요. 다 채웠으면 맨 위 🎯 완성 코드와 비교해보세요. 정답을 외우는 게 아니라 왜 그런지 떠올리는 게 진짜 공부예요."

📌 오늘 배운 것

개념	설명
큐	맨 뒤에서 넣고 맨 앞에서 빼는, 먼저 넣은 게 먼저 나오는(FIFO) 자료구조
deque	`from collections import deque` — 큐를 만들 때 쓰는 자료형(앞 꺼내기가 빠름)
enqueue	`queue.append(값)` — 맨 뒤에 넣기, O(1)
dequeue	`queue.popleft()` — 맨 앞에서 꺼내기, O(1)
빈 큐 확인	`len(queue) == 0` 으로 먼저 확인 (빈 큐 `popleft`는 IndexError)

🐬 돌핀쌤: "넣기 append, 꺼내기 popleft, 꺼내기 전 빈 큐 확인! 이 세 박자면 어떤 대기열이든 만들 수 있어요. 잘했어요! 👏"

▸ 더 해보기 — 여기서부터는 선택!

여기까지가 오늘의 필수 내용이에요. 아래는 여유 있을 때 도전하는 내용이고, 예제 문제로 직접 풀어볼 수 있어요. 외울 필요는 없어요. 전부 오늘 배운 append/popleft 위에 살을 조금 더 붙인 것뿐이에요.

접수와 처리가 섞일 때 — 실제 카페는 주문을 받으면서 동시에 음료도 만들어요. ("주문", 메뉴)/("처리", None) 이벤트 목록을 반복하며 그때그때 append/popleft 하면, 마구 섞여도 항상 가장 오래된 주문이 먼저 나가요. → 예제로 연습
긴급 주문 끼어들기 — appendleft — 보통 주문은 맨 뒤(append)지만, 먼저 만들어야 할 긴급 주문은 appendleft(값) 로 줄 맨 앞에 끼워 넣어요. 그러면 popleft 할 때 긴급 주문이 가장 먼저 나가요. deque가 양쪽 끝을 다룰 수 있어서 가능한 거예요. → 예제로 연습
빈 큐를 안전하게 비우기 — while order_queue: 로 큐가 빌 때까지 반복하면, 비었는지 매번 신경 쓰지 않고 안전하게 전부 처리할 수 있어요. → 예제로 연습

🐬 돌핀쌤: "기본을 완벽히 익힌 다음 도전하세요. 변형은 전부 '맨 뒤에 넣고 맨 앞에서 꺼내기'라는 같은 뼈대 위에 살을 붙인 거예요."

07 — 큐 실습 — 카페 주문 대기열

📃 해결할 문제

💻 예제 입력 1

🖨️ 예제 출력 1