Welche Entwurfsmuster implementieren Datenstrukturen wie Warteschlange und Stapel?

Entwurfsmuster implementieren keine Datenstrukturen. Entwurfsmuster sind typische Lösungen für häufige Probleme bei der Softwareentwicklung.

Warteschlange (Queue) und Stapel (Stack) sind abstrakte Datentypen (ADT), die das Verhalten von Elementkollektionen beschreiben. Die Implementierungen dieser ADTs verwenden spezifische Entwurfsmuster, um die interne Struktur und die Interaktion der Objekte zu organisieren.

Zum Beispiel können für die Implementierung einer Warteschlange oder eines Stapels verwendet werden:

• Objektorganisationsmuster:
  • Liste (List): Eine Warteschlange kann auf Basis einer verketteten Liste implementiert werden, bei der Elemente am Ende hinzugefügt und am Anfang entfernt werden. Der Stapel basiert auf einer verketteten Liste, bei der Elemente an einem Ende (der Spitze) hinzugefügt und entfernt werden.
  • "Kompositions"-Muster: Obwohl es nicht direkt eine Warteschlange/einen Stapel implementiert, kann es verwendet werden, um komplexere Strukturen zu bauen, die dann Warteschlangen oder Stapel als Komponenten enthalten.
• Erstellungsmuster:
  • Fabrikmethode (Factory Method): Zur Erstellung von gleichartigen Elementen, die in die Warteschlange oder den Stapel eingefügt werden.
• Verhaltensmuster:
  • Iterator: Zum Durchlaufen der Elemente in der Warteschlange oder im Stapel.

Auf diese Weise dienen Entwurfsmuster als Werkzeuge zum Aufbau, zur Verwaltung und zur Interaktion mit den Implementierungen von Warteschlangen und Stapeln, sind aber keine Datenstrukturen an sich. Die Implementierungen basieren meist auf niedrigeren Konzepten wie Arrays oder verketteten Listen, und das Design dieser Implementierungen kann bestimmten Mustern entsprechen.