Fronta i zásobník jsou 2 principiálně velmi podobné způsoby dočasného uložení dat v rámci programu. Používají se v případech, kdy je třeba postupně projít všechny prvky dat, a to právě jednou.

• push(objekt) – vkládá nová data do řady
• pop() nebo také pull() – získá data, která jsou právě na řadě

Funguje na principu FIFO (first in first out), to znamená, že si frontu můžeme představit třeba jako frontu na úřadu práce. Lidé (data) se řadí po příchodu do fronty a ve stejném pořadí se i dostanou na řadu (data jsou tedy dříve vrácena).

Jsou potřeba dva ukazatele: front (zde jsou odebírána data) a rear (zde jsou data vkládána)

Při volání funkce pop() opět získáme data, ale tentokrát hodnotu rear ukazatele ponecháváme a naopak se zvyšuje hodnota ukazatele front. Celá fronta je navíc skutečně cyklická, takže v situaci kdy se uvolní prostor z původního „začátku“ fronty, může být znova zaplňen na jejím konci.

viz. diagram:

Výhody:

• O(1) přečtení libovolné hodnoty ve frontě (ne pouze na začátku nebo konci)
• rychlejší než linked list
  • výhodnější pro CPU cache
  • menší „object overhead“
• umí využít informaci o maximální velikosti (viz kód)

Nevýhody:

• O(1)* amortizovaná složitost přidání hodnoty
  • téměř vždy O(1)
  • O(n) v případě naplnění fronty - musíme celé pole zkopírovat do nového pole s větší velikostí (viz kód)
  • může být pomalejší než linked list, když musí často zvětšovat velikost pole
• neumí zmenšit svou velikost (může plýtvat pamětí)
• omezená velikostí ukazatelů - například v Javě má maximální velikost Integer.MAX_VALUE - 8 = 2 147 483 439

Implementací cyklického pole je například kolekce ArrayDeque v jazyce Java, tady je její zjednodušená verze

Metodu řešení pomocí ukazatelů můžeme vidět na níže uvedeném diagramu. Výhoda tohoto řešení je zároveň i jeho nevýhodou – jsme už sice schopni přidávat do fronty příspěvky až do konce paměti, zároveň ale (při špatné implementaci) může dojít k přehlcení nebo až přetečení paměti, což může vést k nestabilitě systému.

Zde můžeme vidět implementaci pomocí ukazatelů v jazyce Java a to konkrétně s využitím kolekce LinkedList. Všimněme si též těla metody deQueue(), kde musíme zachytávat vyjímku chybějícího ukazatele, je-li fronta prázdná.

Funguje na principu LIFO (last in first out), to znamená, že funguje stejně jako zásobník v samopalu. Při nabíjení samopalu (vkládání dat) skládáme vždy náboje na spodek zásobníku a vršíme je na sebe, při výstřelu (výběru dat) se náboje berou svrchu – poslední vložený je tedy vystřelen jako první.

Řešení zásobníku pomocí statického pole je stejné jako u fronty, jediný rozdíl je v tom, že si v další proměnné musíme držet index posledních vložených dat a při zavolání funkce pop() vezmeme data z indexu posledních vložených data a index snížíme o jedna.

Výhody a nevýhody jsou stejné jako u fronty.

Řešení pomocí ukazatelů je také podobné jako u fronty (viz diagram níže).

Výhody a nevýhodu jsou opět naprosto stejné jako u fronty.