C#のQueueクラスとは？FIFOコレクションの基本と主要メソッドを解説

C#で先入れ先出し（FIFO：First-In First-Out）方式のコレクションを扱うには、Queueクラスを使用します。FIFOとは、最初に追加した要素が最初に取り出されるという仕組みで、タスク管理や処理の順番待ちなどに適したデータ構造です。

キューに要素を追加する操作を「エンキュー（Enqueue）」、キューから要素を取り出す操作を「デキュー（Dequeue）」と呼びます。

Queueクラスの主なメソッド

それでは、Queueクラスにおけるエンキューとデキューの実際の使い方を、サンプルコードで確認してみましょう。

サンプルコード

using System;
using System.Collections;

namespace Demo {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Queue q = new Queue();

            // 要素を追加（エンキュー）
            q.Enqueue('A');
            q.Enqueue('B');
            q.Enqueue('C');
            q.Enqueue('D');

            Console.WriteLine("現在のキュー:");
            foreach (char c in q) Console.Write(c + " ");
            Console.WriteLine();

            // さらに要素を追加
            q.Enqueue('E');
            q.Enqueue('F');
            q.Enqueue('G');
            q.Enqueue('H');

            Console.WriteLine("現在のキュー:");
            foreach (char c in q) Console.Write(c + " ");
            Console.WriteLine();

            // 要素を取り出す（デキュー）
            Console.WriteLine("いくつかの値を削除します");
            char ch = (char)q.Dequeue();
            Console.WriteLine("削除された値: {0}", ch);

            ch = (char)q.Dequeue();
            Console.WriteLine("削除された値: {0}", ch);

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

実行結果

現在のキュー:
A B C D
現在のキュー:
A B C D E F G H
いくつかの値を削除します
削除された値: A
削除された値: B

コードの解説

まず、Enqueueメソッドを使ってキューに要素を追加しています。追加した順番どおりに A、B、C、D が格納されます。

Queue q = new Queue();
q.Enqueue('A');
q.Enqueue('B');
q.Enqueue('C');
q.Enqueue('D');

次に、Dequeueメソッドを使うと、キューの先頭（最初に追加した要素）から順に取り出されます。実行結果を見ると、最初に追加した「A」「B」の順番で削除されていることがわかります。これがFIFO（先入れ先出し）の動作です。

char ch = (char)q.Dequeue();
Console.WriteLine("削除された値: {0}", ch);

補足：ジェネリック版のQueue<T>について

上記の例では非ジェネリックな System.Collections.Queue を使用していますが、現代のC#では型安全な System.Collections.Generic.Queue<T> の使用が推奨されています。Queue<char> のように型を指定すれば、ボックス化・アンボックス化のオーバーヘッドがなくなり、キャストも不要になるため、パフォーマンスと可読性の両面でメリットがあります。