先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「VB.NETで、積み上げた本のように『最後に置いたものから順に取る』仕組みは作れますか？」

先生

「それは『Stack（スタック）』という仕組みを使えば簡単に実現できますよ。」

生徒

「スタック……。前回のキューとは逆の動きをするということでしょうか？」

先生

「その通り！『後入れ先出し』というルールですね。具体的なプログラムの書き方を見ていきましょう！」

1. Stack（スタック）とは？「後入れ先出し」の仕組み

VB.NETのStack（スタック）とは、データを一列に並べて管理する「コレクション」の一種です。最大の特徴は、LIFO（ライフォ）という仕組みで動くことです。LIFOは「Last In, First Out」の略で、日本語では「後入れ先出し」と言います。

プログラミング未経験の方に一番わかりやすい例えは、机の上に積み上げられた「本」や「お皿」です。新しいものを上に積み上げると、最初に取り出すことができるのは、一番最後に乗せた一番上のものですよね。一番下にあるもの（最初に入れたもの）を取り出すには、上のものをすべてどかさなければなりません。このように、データの追加と取り出し口が同じ場所にあるのがスタックの構造です。

2. データを積む操作：Push（プッシュ）

スタックに新しいデータを追加することを、専門用語でPush（プッシュ）と呼びます。本を積み上げる動作そのものを指す言葉だと思ってください。

VB.NETでスタックを使うときは、Stack(Of 型名)という書き方をして準備（インスタンス化）します。ここでは、閲覧したページの履歴を管理するようなイメージで、文字列（String型）のスタックを作ってみましょう。パソコンの操作に慣れていない方でも、この「追加はPush」という合言葉を覚えれば大丈夫です。


' 文字列を入れるためのスタックを新しく作る
Dim history As New Stack(Of String)()

' データを積み上げる（Push）
history.Push("ホーム画面")
history.Push("商品検索ページ")
history.Push("商品詳細ページ")

Console.WriteLine("ページ履歴を保存しました。")

これで、スタックの一番上には最後にPushした「商品詳細ページ」が置かれている状態になります。データを追加するたびに、古いデータはどんどん下の方へと追いやられていきます。

3. データを取り出す操作：Pop（ポップ）

スタックの一番上にあるデータを取り出し、同時にスタックから削除する操作をPop（ポップ）と言います。積み上げた本の一番上を手に取るイメージです。

Popを使うと、最後にPushしたデータが返ってきます。ブラウザの「戻る」ボタンを押したときに、直前に見ていたページに戻るような仕組みを想像するとわかりやすいでしょう。一度Popしたデータはスタックの中からは消えてしまうため、取り扱いには注意が必要です。


' 一番上のデータを取り出して削除する（Pop）
Dim lastPage As String = history.Pop()

Console.WriteLine("戻るボタンで移動した先: " & lastPage)
Console.WriteLine("スタックに残っている数: " & history.Count)


戻るボタンで移動した先: 商品詳細ページ
スタックに残っている数: 2

最後にPushした「商品詳細ページ」が最初に出てきましたね。これが「後入れ先出し」の動きです。

4. 一番上をこっそり確認：Peek（ピーク）

「一番上のデータは何かな？」と確認したいけれど、まだ取り出して消したくない……という時もありますよね。そんな時に便利なのがPeek（ピーク）メソッドです。Peekには「そっと覗く」という意味があります。

Peekを使えば、スタックの中身の順番や数を変えずに、現在のトップにあるデータの中身だけを知ることができます。次に何を取り出すかを確認して、条件分岐（if文など）で処理を分けたい時によく使われます。未経験の方でも、この「覗き見」を活用することで、エラーの少ない安全なプログラムを書けるようになります。


' 一番上のデータを覗き見する（削除はしない）
Dim topItem As String = history.Peek()

Console.WriteLine("現在の一番上にあるデータ: " & topItem)
Console.WriteLine("スタックの数は変わりません: " & history.Count)


現在の一番上にあるデータ: 商品検索ページ
スタックの数は変わりません: 2

5. 実務での使いどころ：スタックはどんな時に使う？

「わざわざ不便に後から入れたものから出す必要なんてあるの？」と思うかもしれません。しかし、プログラミングの実務では、このスタックの仕組みは「神様」のように重宝される場面があります。

「元に戻す（Undo）」機能： 文章作成ソフトなどで、操作を一つずつ戻す機能はスタックで管理されています。最新の操作をPopして捨てれば、一つ前の状態に戻れます。
式の計算（カッコの解析）： 数学の式の「( )」が正しく閉じられているかチェックする際、開きカッコをスタックに積み、閉じカッコが来たらPopするという手法が使われます。
迷路の探索： 分かれ道に来たときに道をスタックに保存しておき、行き止まりになったらスタックから最新の地点をPopして戻る「バックトラック」という手法で使われます。

このように、「来た道を戻る」「最新の状態を優先する」といった処理において、スタックは欠かせない存在なのです。

6. 注意！空のスタックから取り出そうとすると？

ここで初心者が陥りやすい例外（エラー）についてお話しします。中身が空っぽのスタックに対して、PopやPeekを実行しようとすると、プログラムは「取り出すものがありません！」と怒って止まってしまいます。

これを防ぐためには、操作をする前に必ずスタックのCount（カウント）プロパティを確認しましょう。Countが0より大きい時だけ操作するようにif文で囲むのが、プロのプログラマーへの第一歩です。安全第一でコードを書く癖をつけていきましょう。


' 空っぽかどうかチェックしてから取り出す
If history.Count > 0 Then
    Dim page As String = history.Pop()
    Console.WriteLine(page & " を取り出しました。")
Else
    Console.WriteLine("履歴はありません。")
End If

7. StackとQueueの決定的な違い

よく似たコレクションに「Queue（キュー）」がありますが、改めて違いを整理しましょう。プログラミングにおいて、この使い分けができるようになることは非常に重要です。

特徴	Stack（スタック）	Queue（キュー）
処理ルール	LIFO（後入れ先出し）	FIFO（先入れ先出し）
例え	積み上げた本、お皿	レジの行列、チケット売り場
追加の命令	Push（プッシュ）	Enqueue（エンキュー）
削除の命令	Pop（ポップ）	Dequeue（デキュー）