Stack dan queue adalah dua struktur data fundamental dalam ilmu komputer. Meskipun keduanya digunakan untuk menyimpan dan mengelola kumpulan elemen, mereka beroperasi berdasarkan prinsip yang sangat berbeda. Artikel ini akan membahas hubungan antara stack dan queue, perbedaan utama mereka, serta bagaimana mereka diimplementasikan dan digunakan dalam berbagai aplikasi.

Pengantar tentang Stack dan Queue

Sebelum kita membahas lebih dalam tentang hubungan antara stack dan queue, mari kita pahami terlebih dahulu apa itu stack dan queue secara individual.

Apa itu Stack?

Stack, atau tumpukan, adalah struktur data linear yang mengikuti prinsip LIFO (Last In, First Out). Bayangkan sebuah tumpukan piring. Piring terakhir yang ditambahkan ke tumpukan adalah piring pertama yang akan diambil. Dalam konteks komputer, elemen terakhir yang dimasukkan ke dalam stack adalah elemen pertama yang dikeluarkan.

Operasi dasar pada stack meliputi:

• Push: Menambahkan elemen ke puncak stack.
• Pop: Menghapus elemen dari puncak stack.
• Peek: Mengintip elemen di puncak stack tanpa menghapusnya.
• IsEmpty: Memeriksa apakah stack kosong.

Stack dapat diimplementasikan menggunakan array atau linked list. Dalam implementasi array, kita perlu menentukan ukuran maksimum stack di awal. Dalam implementasi linked list, ukuran stack dapat bertambah secara dinamis.

Stack banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti manajemen memori, evaluasi ekspresi aritmatika, dan backtracking dalam algoritma.

Apa itu Queue?

Queue, atau antrian, adalah struktur data linear yang mengikuti prinsip FIFO (First In, First Out). Bayangkan sebuah antrian di supermarket. Orang pertama yang datang ke antrian adalah orang pertama yang dilayani. Dalam konteks komputer, elemen pertama yang dimasukkan ke dalam queue adalah elemen pertama yang dikeluarkan.

Operasi dasar pada queue meliputi:

• Enqueue: Menambahkan elemen ke bagian belakang queue.
• Dequeue: Menghapus elemen dari bagian depan queue.
• Peek: Mengintip elemen di bagian depan queue tanpa menghapusnya.
• IsEmpty: Memeriksa apakah queue kosong.

Queue juga dapat diimplementasikan menggunakan array atau linked list. Dalam implementasi array, kita perlu menggunakan konsep circular buffer untuk mengatasi masalah pergeseran elemen saat melakukan dequeue. Dalam implementasi linked list, kita perlu memelihara pointer ke bagian depan dan belakang queue.

Queue banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti penjadwalan proses, manajemen buffer, dan simulasi.

Hubungan Antara Stack dan Queue

Setelah memahami definisi dan operasi dasar stack dan queue, mari kita bahas hubungan antara keduanya. Meskipun stack dan queue memiliki prinsip operasi yang berbeda, mereka memiliki beberapa kesamaan dan dapat digunakan bersama-sama dalam beberapa kasus.

Kesamaan Antara Stack dan Queue

Berikut adalah beberapa kesamaan antara stack dan queue:

• Keduanya adalah struktur data linear: Elemen-elemen dalam stack dan queue tersusun secara linear, dengan setiap elemen memiliki elemen sebelum dan sesudah (kecuali elemen pertama dan terakhir).
• Keduanya digunakan untuk menyimpan dan mengelola kumpulan elemen: Stack dan queue menyediakan cara untuk menyimpan dan mengakses data secara terstruktur.
• Keduanya dapat diimplementasikan menggunakan array atau linked list: Implementasi stack dan queue dapat bervariasi tergantung pada kebutuhan dan batasan aplikasi.

Perbedaan Utama Antara Stack dan Queue

Perbedaan utama antara stack dan queue terletak pada prinsip operasi mereka:

• LIFO vs FIFO: Stack beroperasi berdasarkan prinsip LIFO (Last In, First Out), sedangkan queue beroperasi berdasarkan prinsip FIFO (First In, First Out). Ini adalah perbedaan mendasar yang memengaruhi bagaimana elemen-elemen ditambahkan dan dihapus dari struktur data.
• Titik Akses: Stack hanya memiliki satu titik akses, yaitu puncak stack. Elemen hanya dapat ditambahkan atau dihapus dari puncak stack. Queue memiliki dua titik akses, yaitu bagian depan dan belakang queue. Elemen ditambahkan di bagian belakang dan dihapus dari bagian depan.
• Aplikasi: Stack dan queue digunakan dalam aplikasi yang berbeda karena prinsip operasi mereka yang berbeda. Stack cocok untuk aplikasi yang membutuhkan pemrosesan data berdasarkan urutan terbalik, sedangkan queue cocok untuk aplikasi yang membutuhkan pemrosesan data berdasarkan urutan kedatangan.

Implementasi Stack dan Queue

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, stack dan queue dapat diimplementasikan menggunakan array atau linked list. Mari kita bahas implementasi sederhana dari stack dan queue menggunakan array dalam bahasa pemrograman Python.

Implementasi Stack dengan Array

class Stack:
    def __init__(self, capacity):
        self.capacity = capacity
        self.stack = [None] * capacity
        self.top = -1

    def is_empty(self):
        return self.top == -1

    def is_full(self):
        return self.top == self.capacity - 1

    def push(self, item):
        if self.is_full():
            print(