Stack และ Queue ทำความเข้าใจเกี่ยวกับมัน และมันต่างกันยังไงนะ

สารจากนักเขียน

ถ้าพูดถึง Data Structure หลาย ๆ คนก็จะต้องนึกถึง Stack และ Queue ที่เป็นโครงสร้างข้อมูลที่จะเสริมความสามารถให้กับการจัดเก็บและจัดการข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีคุณสมบัติและการใช้งานแตกต่างกันออกไป แล้วทั้ง 2 นี้เนี่ยอย่างมันแตกต่างกันยังไงนะ ?? ในวันนี้เราจะมาจะไขข้อสงสัยไปพร้อม ๆ กัน ไปกันนนน

STACK

Stack คือ linear data structure ที่เป็นรูปแบบของการจัดเก็บข้อมูลโดยมีการจัดเรียงข้อมูลให้ต่อเนื่อง กัน และเข้าถึงข้อมูลตามลำดับ โดย Stack จะมีรูปแบบกันจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบข้อง Last In First Out (LIFO) หรือแปลเป็นไทยง่าย ๆ เข้าไปทีหลังออกมาก่อนหรือลองมองเป็นภาพกล่องใส่ของที่เราวางลองทับลงไปเรื่อย ๆ แล้วเวลาเอาของออกก็ต้องเอาของด้านบานออกก่อนนั่นเอง

Operation พื้นฐานของ Stack

• push(): ใช้เพื่อเพิ่มข้อมูลใน Stack
• pop(): ใช้เพื่อลบข้อมูลออกจาก Stack
• isEmpty(): ใช้เพื่อตรวจสอบว่า Stack ว่างหรือไม่
• isFull(): ใช้เพื่อตรวจสอบว่า Stack เต็มหรือไม่
• peek(): return ข้อมูลที่ตำแหน่งที่ต้องการ
• count(): return จำนวนรายการทั้งหมดที่มีใน Stack
• change(): ใช้เพื่อเปลี่ยนข้อมูลที่ตำแหน่งต้องการ
• display(): ใช้เพื่อแสดงผลข้อมูลทั้งหมดที่มีใน Stack

QUEUE

Queue คือ linear data structure ที่เป็นรูปแบบของการจัดเก็บข้อมูลโดยมีการจัดเรียงข้อมูลให้ต่อเนื่องกัน โดย Queue จะมีรูปแบบกันจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบข้อง First In First Out (FIFO) หรือมองเป็นท่อส่งของที่ปลายด้านนึงจะใช้ในการแทรกข้อมูล (Enqueue) และปลายอีกด้านนึงจะใช้เพื่อทำการนำข้อมูลออก หรือลบข้อมูล (Dequeue) โดยจะมี Pointer ที่ชี้ไปยังข้อมูลตัวหัวและท้ายของ Queue ว่า front กับ rear ตามลำดับ

• enqueue() : ใช้เพื่อเพิ่มข้อมูลใน queue 
• dequeue() : ใช้เพื่อลบข้อมูลออกจาก queue
• peek() , front() : return ข้อมูลที่ตำแหน่ง front หรือตำแหน่งหน้าสุด
• rear() : return ข้อมูลที่ตำแหน่ง rear หรือตำแหน่งท้ายสุด
• isFull() : ใช้เพื่อตรวจสอบว่า Stack เต็มหรือไม่
• isEmpty() : ใช้เพื่อตรวจสอบว่า Stack ว่างหรือไม่

Stack:

• Stack ใช้ระบบ LIFO (Last-In-First-Out) ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่ถูกเพิ่มล่าสุดจะถูกนำออกก่อนข้อมูลที่เพิ่มมาก่อนหน้า.
• เพิ่มข้อมูลลงใน Stack เรียกว่า “Push”.
• การนำข้อมูลออกจาก Stack เรียกว่า “Pop”.
• Stack เต็มหรือไม่ Stack มี Pointer 1 ตัวที่ชี้ไปยังตัวบนสุดของ Stack เพื่อเข้าถึงข้อมูลบนสุด.
• การเพิ่มและลบข้อมูลผ่านทางเดียวก็คือตัว top นั่นเอง
• มักใช้กับงานแบบ backtracking เช่น undo/redo functionality

Queue:

• Queue ใช้ระบบ FIFO (First-In-First-Out) ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่ถูกเพิ่มล่าสุดจะถูกใช้งานก่อนข้อมูลที่เพิ่มมาก่อนหน้า.
• เพิ่มข้อมูลลงใน Queue เรียกว่า “Enqueue”.
• การนำข้อมูลออกจาก Queue เรียกว่า “Dequeue”.
• Queue มี Pointer 2 ตัว: ตัวหนึ่งชี้ไปที่ตัวหน้า (Front, Head) และตัวอีกตัวชี้ไปที่ตัวท้าย (Rear, Tail).
• การเพิ่มและลบข้อมูลข้อมูลคนละด้านโดยเพิ่มจะต้องนำข้อมูลไปต่อกับ rear และลบจะนำข้อมูลออกจาก front
• มักใช้กับการทำงานตามลำดับเช่น handling requests หรือ scheduling tasks.

โดยสรุปคือ Stack จัดเก็บข้อมูลแบบเรียงตามหลักการ LIFO และ Queue จัดเก็บข้อมูลแบบเรียงตามหลักการ FIFO โดยมีการเพิ่ม (Push/Enqueue) และนำออก (Pop/Dequeue) ข้อมูล และมี Pointer ที่ชี้ไปยังตำแหน่งที่สำคัญในการเข้าถึงข้อมูลในทั้งสองโครงสร้างข้อมูลนี้.

Ref1: Stack-and-Queue-Medium
Ref2: https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-stack-and-queue-data-structures/
Ref3: https://www.javatpoint.com/data-structure-stack
Ref4: https://www.geeksforgeeks.org/introduction-to-queue-data-structure-and-algorithm-tutorials/