ITパスポート 2011年春期問58

問題文

あるキューに要素“33”、要素“27”及び要素“12”の三つがこの順序で格納されている。このキューに要素“45”を追加した後に要素を二つ取り出す。2番目に取り出される要素はどれか。

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選択肢

ア：12

イ：27（正解）

ウ：33

エ：45

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キューの取り出し順【ITパスポート解説】

正解の理由

問題では「キュー（待ち行列、Queue：先に入れたものが先に出るデータ構造）」に要素が順に“33”、“27”、“12”と格納されているとあります。キューは FIFO（First In, First Out：先入れ先出し）方式です。つまり先に入った“33”が最初に取り出され、その次に入っていた“27”が2番目に取り出されます。したがって2番目に取り出される要素はイの“27”です。

解法ステップ

初期のキューの順番を確認します。先頭（先に入った方）から順に：
- 33 → 27 → 12
新しい要素“45”を追加します（キューの末尾に追加）。
- 33 → 27 → 12 → 45
要素を二つ取り出します（先頭から取り出す）。
- 1回目取り出し：33（取り出した後のキューは 27 → 12 → 45）
- 2回目取り出し：27（ここが問題の答え）
したがって、2番目に取り出されるのはイの“27”です。

選択肢別の誤答解説

ア: 12
理由：12は最初に格納された順では最後（末尾）に近い位置にあるため、2回の取り出しではまだ先頭に来ません。誤りです。
イ: 27
理由：33が最初に取り出され、その次に27が取り出されます。これが正解です。
ウ: 33
理由：33は1回目に取り出される要素です。問題は「2番目」を問うているためウは不正解です。
エ: 45
理由：45は最後に追加された要素で末尾にあります。2回取り出すだけではまだ取り出されません。誤りです。

よくある誤解

「順序が書かれている＝後ろが先頭」と誤解する：問題文の順序は通常「先に格納された順」なので、最初に書かれているものが先頭（最初に出る）です。文の読み違いに注意してください。
キューとスタックを混同する：スタック（Stack：後入れ先出し、LIFO）は最後に入れたものが先に出ます。キューは逆です。問題文が「キュー」と明示している場合は FIFO を使います。
追加操作の位置を間違える：キューへの追加（enqueue）は末尾（rear）に行います。先頭（front）に追加すると動作が変わります。

補足コラム

キューは日常の「列（行列）」に例えると分かりやすいです。列に並んだとき、先に並んだ人が先に窓口に行けますね。これが FIFO の考え方です。コンピュータの世界では、プリンタの印刷待ち（スプーリング）、ネットワークのパケット処理、OS のジョブキューなどで使われます。逆に、スタックは皿を重ねるイメージで、最後に置いた皿を最初に取る方式です（LIFO）。

基本用語：

エンキュー（enqueue）：キューに要素を追加する操作。
デキュー（dequeue）：キューから要素を取り出す操作。
FIFO（First In, First Out：先入れ先出し）

FAQ

Q1. 「33、27、12の順序」は前からの順ですか？
A1. はい。普通は記載されている順が「先に格納された順（先頭に近い）」です。問題文の解釈が不明な場合は「キューは先に入れたものが先に出る」と考えてください。

Q2. もし要素を3回取り出したらどうなりますか？
A2. 1回目 33、2回目 27、3回目 12 が取り出されます。追加した45は4回目で取り出されます。

Q3. キューに追加するときは必ず末尾ですか？
A3. 基本的なキューでは末尾（rear）に追加します。両端から追加・削除できる双方向キュー（Deque：デック／ディーク）は別の構造です。

関連キーワード: キュー、FIFO、待ち行列、データ構造、エンキュー、デキュー、スタック、LIFO、アルゴリズム、順序理解

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