C#のQueueとStackの基本と使い分けを学ぼう

1. Queueとは？（先入れ先出しの仕組み）

1. Queueとは？（先入れ先出しの仕組み）

C#のQueue（キュー）は、データを先入れ先出し（FIFO: First In First Out）で扱うコレクション型です。これは、最初に入れたデータが最初に取り出される仕組みです。日常生活でいうと、スーパーのレジに並ぶ行列のようなものです。先に並んだ人から順番に処理されます。

プログラミングでは、タスクを順番に処理したいときや、データの順序を保ちながら処理したいときに使います。

Queue<string> queue = new Queue<string>();
queue.Enqueue("りんご");
queue.Enqueue("みかん");
queue.Enqueue("バナナ");

Console.WriteLine(queue.Dequeue()); // りんご
Console.WriteLine(queue.Dequeue()); // みかん

りんご
みかん

Enqueueは「データを追加する」、Dequeueは「データを取り出す」という意味です。

2. Stackとは？（後入れ先出しの仕組み）

2. Stackとは？（後入れ先出しの仕組み）

C#のStack（スタック）は、データを後入れ先出し（LIFO: Last In First Out）で扱うコレクション型です。これは、最後に入れたデータが最初に取り出される仕組みです。例えるなら、積み重ねたお皿の山のようなものです。一番上に置いたお皿から先に取り出します。

プログラミングでは、処理の履歴を管理したり、逆順にデータを取り出したいときに使われます。

Stack<string> stack = new Stack<string>();
stack.Push("りんご");
stack.Push("みかん");
stack.Push("バナナ");

Console.WriteLine(stack.Pop()); // バナナ
Console.WriteLine(stack.Pop()); // みかん

バナナ
みかん

Pushは「データを積み重ねる」、Popは「データを取り出す」という意味です。

3. QueueとStackの使い分け

3. QueueとStackの使い分け

QueueとStackは、どちらもデータを順番に管理するコレクション型ですが、使いどころが異なります。初心者が混乱しやすいので、わかりやすく整理してみましょう。

• Queue → 並んだ順番で処理したいとき（例：ゲームの順番待ち、印刷ジョブの処理）
• Stack → 最後に入れたものを先に処理したいとき（例：Undo機能、ブラウザの戻るボタン）

もしスーパーのレジを想像すると、Queueが自然に思えますね。逆に、辞書を積み重ねたときに上の本から取るのはStackのイメージです。

4. Peekで中身を確認する

4. Peekで中身を確認する

DequeueやPopを使うとデータが取り出されて消えてしまいますが、データを消さずに先頭や最後の要素を確認したい場合はPeekを使います。

Queue<string> fruits = new Queue<string>();
fruits.Enqueue("りんご");
fruits.Enqueue("みかん");
Console.WriteLine(fruits.Peek()); // りんご

Stack<string> books = new Stack<string>();
books.Push("国語辞典");
books.Push("英語辞典");
Console.WriteLine(books.Peek()); // 英語辞典

りんご
英語辞典

Peekは「のぞき見る」という意味で、データを削除せずに確認できる便利な機能です。

5. どちらを選べばよい？初心者へのアドバイス

5. どちらを選べばよい？初心者へのアドバイス

初心者のうちは「データを入れた順番どおりに処理したいならQueue」「最後に入れたものから処理したいならStack」と覚えておけば十分です。

例えば、メッセージアプリで届いた順にメッセージを読む場合はQueueが便利です。一方、アプリで操作を一つ前に戻すUndo機能を作りたいならStackを使います。

プログラミングでは「順番の扱い」がとても大切なので、この2つの仕組みをしっかり理解しておくと、今後の学習にも役立ちます。

まとめ

まとめ

QueueとStackのしくみを振り返ってみると、日常生活の場面と結びつけて考えることで、それぞれの動き方がとても自然に理解できることが分かります。データが入れられた順番をそのまま大切に扱いたいときにはQueueを、最後に追加したものから順番に取り出したいときにはStackを使うという考え方は、シンプルでありながら奥が深く、プログラムの処理設計に与える影響も大きいものです。 また、QueueとStackはどちらもコレクション型でありながら、並べ方や取り出し方のルールが異なるだけで、用途ががらりと変わるという点も特徴的です。「順番を守る」「逆順で取り出す」という違いを理解することで、自分が作りたい機能に合わせた適切なデータ構造を選べるようになります。

たとえば、ゲームの順番待ちや印刷ジョブの並び順の管理、イベントを到着順に処理するような状況ではQueueのほうが自然です。反対に、操作履歴をたどって戻る処理、迷路の探索、ネストした処理の解決など、最後に入れたものを先に扱う必要がある場面ではStackが活躍します。こうした違いを理解しておくと、実際の開発や問題解決の際に自然と正しい選択ができるようになります。

QueueとStackには、どちらもPeekによる確認操作が用意されており、「データを取り出さずに状態を確認する」という場面で役立ちます。これは実際の開発においてもよく使う操作であり、消してしまっては困るデータを安全にのぞき見ることができます。データを削除しながら処理するか、状態を保持したまま確認したいのかを意識すると、Peekを使うタイミングも自然に絞られてくるでしょう。

また、QueueやStackは一見すると単純な仕組みに見えますが、その動き方が分かってくると、プログラミングがより体系的に理解しやすくなります。順番の扱いはプログラミングの基本であり、配列やListでは実現しにくい「入れた順番」「取り出し順」を整理できるという点は、学習を進めるほど重要性を実感していく部分です。 特に、複数の処理を順番に並べたり、履歴を管理したりするようなプログラムでは、QueueとStackの存在は欠かせないものになっていきます。

ここでは、QueueとStackの仕組みを組み合わせて「処理待ちキュー」と「直前操作の保存」をまとめた簡単なサンプルを紹介します。実際のアプリケーションでもこのような組み合わせがよく登場するので、一つの例として確認しておきましょう。

using System;
using System.Collections.Generic;

class SampleFlow
{
    static void Main()
    {
        Queue<string> tasks = new Queue<string>();
        Stack<string> history = new Stack<string>();

        tasks.Enqueue("ログイン処理");
        tasks.Enqueue("データ取得");
        tasks.Enqueue("画面表示");

        while (tasks.Count > 0)
        {
            string current = tasks.Dequeue();
            Console.WriteLine(current + " を実行しました。");
            history.Push(current);
        }

        Console.WriteLine("直前の処理は: " + history.Peek());
    }
}

この短いコードでも、Queueが順番を守って処理を進め、Stackが履歴を逆順でたどる役割を果たしていることが分かるはずです。こうした特性を理解していくと、より複雑な処理も自然に組み立てられるようになり、プログラミングの幅が広がっていきます。 初心者のうちは、とにかく「順番どおりならQueue、逆順に扱いたいならStack」という大きな枠組みだけを意識するだけで十分です。実践を繰り返すうちに、それぞれの使いどころが直感的に身についていきます。