スタックとキューの必要性

Question

スタックやキューというものをよく聞きますが正直説明を受けても普通にそんなに苦なく配列で再現できそうな操作ですけど覚える必要ってあるんでしょうか？

Answer 1

スタックやキューは概念であって、実装は配列であったり、リストであったりします。
なので、

そんなに苦なく配列で再現できそうな操作

は、正しいです。配列でスタックやキューを実現するのはよくあります。

Answer 2

概念としては非常に重要です。
スタックまたはキューの構造と指定しておけば、種々の手続きが簡単に記述できます。
代表的なものでは逆ポーランド記法があります。

実装は、例えばJavaだとLinkedListというクラスが存在します。これはスタックとしてもキューとしても使え、スタックやキューで使われる用語の名が付いたメソッドを持っています。
これにより、実装が分からなくてもコードをよめば何をしているのかがすぐ分かります。

Answer 3

スタックやらキューは概念ですからね・・・。例えばCなら、可変長引数の説明はスタックがわからないとできません。

でC++において、std::queueとstd::stackは「コンテナアダプター(containers adaptors)」という扱いになります。
http://www.cplusplus.com/reference/queue/queue/
なにかというと任意のコンテナ(std::arrayとかstd::vectorとかstd::deque)に対して適用する「概念」ということです。

コンテナ(データ構造)があり、アダプター(操作方法)があるわけです。

なので文字通り配列を使って実現しています。

Answer 4

こんにちは。
「覚える」「暗記する」などと気合を入れるまでもなく、「スタック」や「キュー」と見聞きして、データ構造や実装を思い浮かべられれば十分OKかと思います（配列でもリンクチェーンでも記憶してLIFOやFIFOでデータの出し入れが出来るように実装すればよし）

エンジニア同士での意思疎通で、どちらか一方がこの２つの言葉の意味がわからないと、面倒くさくなることが生じるでしょうね。

Answer 5

現在コンピュータと呼ばれているもののほとんどが、ノイマン型のコンピュータで、スタックやキューで読み込む命令を制御しています。

教科書にキューやスタックがでてくるのは、コンピュータの動作原理の基礎という部分があるのと、これを理解しておくとあらゆることはその応用であるので基礎の基礎として学ぶべきと考えているからだと思います。

Answer 6

プログラミング言語にもよりますが。

配列が可変長でない場合は可変長の配列を作らないといけないですし、
キューだと先頭の要素を取り出した後で配列をどのような状態にするかを考えないといけません。
キューの場合は配列より連結リスト（リンクリスト）のほうが実装が楽な場合もあります。

そのほかにも、パフォーマンス効率の良い実装にするには、様々な工夫が必要です。

あとは互換性。
独自のデータ構造だと、ライブラリーのクラスやメソッドにパラメーターとして渡す場合などに不便です。
（スタックやキューをパラメーターとして渡すことはあまり無いですけどね。）

このような機能をキューとかスタックとかの名前で提供してくれていた方が、プログラミングが楽になります。

...

参考リンク：

データ構造 - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E6%A7%8B%E9%80%A0

Answer 7

スタックやキューはよく使われる「データ構造」＋「操作手順」です。
非常に便利ですので使いこなせると役に立つ事が多いです。
構造そのものは単純ですが、様々な組み合わせがあるので、使いこなすのは意外にたいへんかも。

暗記するというよりは、様々な実装の特徴を把握して目の前の課題に対して適切なものを選択できることや必要に応じて適切な構造で実装できるようになることを目指したいものです。