先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「VB.NETで、レジの行列のように『先に来た人から順番に処理する』仕組みは作れますか？」

先生

「もちろんですよ。VB.NETには『Queue（キュー）』という、順番待ちを管理するのにぴったりの道具があります。」

生徒

「キュー……。聞き慣れない言葉ですが、初心者でも簡単に使えるのでしょうか？」

先生

「はい、基本的なルールさえ覚えればとてもシンプルです。今回はその仕組みと使い方を一緒に見ていきましょう！」

1. Queue（キュー）とは？順番待ちの仕組み

VB.NETのQueue（キュー）とは、複数のデータを一時的に溜めておくための「入れ物」の一種です。プログラミングの世界では、このような入れ物のことを「コレクション」と呼びます。

キューの最大の特徴は、「先に入れたデータから順番に取り出す」というルールにあります。これを専門用語でFIFO（フィフォ）と呼びます。これは「First In, First Out（最初に入ったものが最初に出る）」の頭文字を取った言葉です。

パソコンを触ったことがない方でも、スーパーのレジ待ちや、行列ができるラーメン店をイメージすればすぐに理解できるはずです。最初に行列に並んだ人が、最初にサービスを受けられますよね。この「公平な順番待ち」をプログラムで実現するのがキューの役割です。

2. キューの基本：データの追加（Enqueue）

まずは、キューにデータを入れる方法を学びましょう。キューに新しいデータを追加することをEnqueue（エンキュー）と呼びます。行列に新しい人が並ぶイメージですね。

VB.NETでキューを使うには、Queue(Of 型名)という書き方をします。例えば、文字列（名前など）を扱うキューを作りたい場合は、以下のように記述します。プログラミングにおける「型」とは、データの種類のことで、文字列ならString、整数ならIntegerを使います。


' 文字列型のキューを新しく作る
Dim waitList As New Queue(Of String)()

' エンキュー（データを末尾に追加）
waitList.Enqueue("田中さん")
waitList.Enqueue("鈴木さん")
waitList.Enqueue("佐藤さん")

Console.WriteLine("3人が列に並びました。")

このコードを実行すると、キューの中には「田中さん、鈴木さん、佐藤さん」の順番でデータが保存されます。配列とは違い、自動的に「後ろに並ぶ」という動きをしてくれるのが便利なポイントです。

3. キューから取り出す：データの取得（Dequeue）

行列の先頭の人を処理して、列から外す操作をDequeue（デキュー）と呼びます。デキューを行うと、キューの中で一番長く待っていた（一番最初に入った）データが取り出され、そのデータはキューの中から消えます。

「取り出す」と「消える」がセットになっているのが、後で説明する「確認だけする操作」との大きな違いです。レジで会計が終わったお客さんがお店を出ていく様子を想像してください。


' デキュー（先頭のデータを取り出して消す）
Dim firstPerson As String = waitList.Dequeue()

Console.WriteLine("案内された人: " & firstPerson)
Console.WriteLine("残りの人数: " & waitList.Count)


案内された人: 田中さん
残りの人数: 2

一番最初に並んだ田中さんが取り出され、残りの人数が2人に減っていることがわかりますね。これがFIFO処理の基本です。

4. 先頭のデータを確認する：覗き見（Peek）

「次の順番の人は誰かな？」と確認したいけれど、まだ列からは外したくない……。そんな時に使うのがPeek（ピーク）という命令です。Peekは、英語で「覗き見する」という意味があります。

これを使えば、キューの中身を減らすことなく、先頭にあるデータを取得できます。実際のプログラムでは、次に処理するデータがあるかどうかを確認してから、実際の処理（デキュー）に進むといった使い方をよくします。


' ピーク（先頭を覗き見するだけで消さない）
Dim nextPerson As String = waitList.Peek()

Console.WriteLine("次にお呼びする予定の人: " & nextPerson)
Console.WriteLine("現在の待ち人数: " & waitList.Count)


次にお呼びする予定の人: 鈴木さん
現在の待ち人数: 2

デキューとは違い、人数が減っていないことが重要です。慎重にプログラムを動かしたい時にとても役立つ機能です。

5. キューの中身を空にする・数える

列に誰も並んでいないか確認したり、一気に解散させたりする方法も覚えておきましょう。Countプロパティを使えば現在のデータの個数がわかります。また、Clearメソッドを呼べば、一瞬でキューの中身を空っぽにできます。

プログラムの中で、エラー（パソコンの不具合）を防ぐためには、「キューが空の時にデキューしようとしない」ことが大切です。行列に誰もいないのに「次の方どうぞ！」と呼んでしまうと、プログラムは混乱して止まってしまいます。これを防ぐために、必ずCountを確認する癖をつけましょう。


' 列が空ではないか確認してからデキューする
If waitList.Count > 0 Then
    waitList.Dequeue()
    Console.WriteLine("1人案内しました。")
End If

' すべてのデータを消去する
waitList.Clear()
Console.WriteLine("本日の受付は終了しました。")