【基本情報対策】スタック・キュー・木

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1. 2026年10月 スタック・キュー・木 基本情報技術者試験 対策 #4 赤神青空
2. ▪正解のラベル付きのデータから学ぶのが、教師あり学習 前回のクイズの答えは「A」 前回のクイズ 機械学習の3つの学び⽅のうち、 正解のラベルが付いたデータから 学ぶのは？ ⼊⼒と正解（ラベル）の組を⾒て、 正解を当てられるように学ぶのが 教師あり学習 答えは A 今ココ おさらい A 教師あり学習 正解のラベル付きのデータから学ぶ B 教師なし学習 ラベルなしで、似たものをまとめる C 強化学習 試⾏と報酬から学ぶ D 転移学習 3つとは別の軸。別の課題で学んだモデルを使い回す 2/16
3. ▪データ構造の基本と使いどころ 今回の話 ① 配列とリスト 挿⼊‧削除の⼿間の違い ② スタックとキュー 呼び出し‧戻る‧SQS ③ ⽊とヒープ フォルダ‧DOM‧優先度 今回いちばん持ち帰ってほしいこと スタックは後⼊れ先出し、キューは先⼊れ先出し 今ココ はじめに 3/16
4. ▪番号で読むか、ポインタでたどるか 配列と連結リスト 配列 連結リスト [] [] [] [] A B C D 番号（添字）で、どの要素もすぐ読める 1つの要素＝データ＋次へのポインタ（クリーム） A B C D 次の要素の場所（ポインタ）をたどる a[ ] と書けば C C を読むには、A から順にたどる 要素は、連続した場所に並ぶ 要素は、ばらばらの場所にあってよい 番号が0からか1からかは、⾔語や問題⽂で決まる 今ココ 配列とリスト 4/16
5. ▪配列はずらす、リストは付け替える 途中に入れるときの手間 配列：後ろをずらす リスト：ポインタを付け替える A B D E A B C D E ⼊れた所より後ろを、全部1つずつずらす 削除なら、後ろを1つずつ前に詰める ⼊れた要素 今ココ 配列とリスト ずらした要素 A B 外す D C 場所が分かれば、付け替えは2か所だけ 削除なら、ポインタ1つで⾶ばす （⼊れる場所までは、先頭からたどる） 5/16
6. ▪push で積み、pop スタック で上から取り出す push：上に積む pop：上から取り出す C C B A 今ココ スタックとキュー ③ C を push ② B を push ① A を push B A 最後に⼊れた C が 最初に出る 後⼊れ先出し LIFO：Last In, First Out 6/16
7. ▪enqueueキュー で並び、dequeue で先頭から取り出す enqueue：後ろに並ぶ A B 先頭 dequeue：先頭から取り出す C 末尾 A‧B‧C の順に、末尾に並ぶ A B C 最初に⼊れた A が、最初に出る 先⼊れ先出し FIFO：First In, First Out 今ココ スタックとキュー 7/16
8. ▪スタックは逆順、キューは入れた順 同じ順に入れても、出る順が違う ⼊れた順 取り出す順 スタック A B C C B A 逆になる キュー A B C A B C そのまま 今ココ スタックとキュー 8/16
9. ▪呼び出すたびに積み、終わったら上から外す 関数の呼び出しスタック 関数の呼び出しスタック 再帰が深すぎると 呼び出すたびに、上に積む 終わったら、上から外す 戻る 今ココ スタックとキュー b() a() main() a が b を呼ぶ main が a を呼ぶ 最初に動く あふれる f() f() f() f() f() Chrome の JS RangeError Python RecursionError 深さの上限で 先に⽌める エラーで⽌まる 9/16
10. ▪開いたページを積み、 ブラウザの「戻る」 「戻る」で上から取り出す 開いたページを積む 「戻る」で上から取り出す 記事 記事 ⼀覧 トップ 今ココ スタックとキュー ③ 開く ② 開く ① 開く ⼀覧 トップ いちばん上の 「⼀覧」を表⽰ 後⼊れ先出し いま表⽰ 10/16
11. ▪Amazonメッセージキュー SQS の標準キューと FIFO キュー 送る側 受け取る側 末尾 先頭 標準キュー FIFO キュー 送った順 送った順 届く順（例） 届く順 順番が⼊れ替わることがある（ピンク） 送った順のまま届く 同じメッセージが2回以上届くこともある 今ココ スタックとキュー （同じメッセージグループの中で） 11/16
12. ▪根から枝分かれし、子がない節が葉 木と2分木 ⽊ 2分⽊ 根（いちばん上） 今ココ 木とヒープ 葉（⼦がない） どの節も、⼦は2つまで 12/16
13. ▪身近な木の例 フォルダの階層とDOMも木 フォルダの階層 HTML の DOM / html home etc sora hosts notes.md 今ココ 木とヒープ app head title body h p ブラウザは HTML を読んで、この⽊を作る 13/16
14. ▪完全2分木で、親と子の間に大小の決まりがあるもの ヒープ 最⼩ヒープ：親 ≦ ⼦ 配列で表す 親が i 番⽬なら、⼦は 2i と 2i＋ 番⽬ （1から数えたとき） どの親も、⼦より⼩さいか等しい 兄弟の間の⼤⼩は決めない。親 ≧ ⼦ なら最⼤ヒープ 今ココ 木とヒープ 上の段から左に詰めた形（完全2分⽊） なので、すき間なく並ぶ 優先度付きキューの実装に使われる 14/16
15. ▪スタックは後入れ先出し、キューは先入れ先出し まとめ 配列は番号で読み、リストはポインタでたどる 配列とリスト スタックは後⼊れ先出し、キューは先⼊れ先出し スタックとキュー 途中への挿⼊‧削除は、場所が分かればリストは付け替えで済む 関数の呼び出しはスタックで管理し、「戻る」の動きも同じ考え⽅ ⽊は根から枝分かれし、ヒープは⼤⼩の決まりがある完全2分⽊ フォルダの階層や DOM は⽊。最⼩ヒープなら最⼩の値がすぐ分かる 今ココ まとめ ⽊とヒープ 15/16
16. ▪一度止めて考えてみてください。答え合わせは次回の冒頭で 今回のクイズ 空のスタックに1、2、3の順にpushし、popを2回したあとに残っているのは？ A 1 今ココ まとめ B 2 C 3 D 何も残らない 16/16