Quais padrões de projeto implementam estruturas de dados como fila e pilha?

Os padrões de projeto não implementam estruturas de dados. Os padrões de projeto representam soluções típicas para problemas comuns no design de software.

A fila (Queue) e a pilha (Stack) são tipos abstratos de dados (TAD), que descrevem o comportamento de coleções de elementos. As implementações desses TAD usam padrões de projeto específicos para organizar a estrutura interna e a interação dos objetos.

Por exemplo, para implementar uma fila ou uma pilha, podem ser usados:

• Padrões de organização de objetos:
  • Lista (List): Uma fila pode ser implementada com base numa lista ligada, onde os elementos são adicionados ao final e removidos do início. A pilha, baseada numa lista ligada, onde os elementos são adicionados e removidos de um extremo (o topo).
  • Padrão de "Composição": Embora não implemente diretamente uma fila/pilha, pode ser usado para construir estruturas mais complexas que podem incluir filas ou pilhas como componentes.
• Padrões de criação de objetos (menos aplicável diretamente à estrutura, mas útil para criar elementos):
  • Método de Fábrica (Factory Method): Para criar elementos do mesmo tipo que serão colocados na fila ou pilha.
• Padrões de comportamento (que descrevem a interação, não a estrutura):
  • Iterador (Iterator): Para percorrer os elementos na fila ou pilha.

Assim, os padrões de projeto servem como ferramentas para construir, gerir e interagir com as implementações de filas e pilhas, mas não são as próprias estruturas de dados. As implementações de filas e pilhas geralmente são construídas com conceitos de baixo nível, como arrays ou listas ligadas, e o design dessas implementações pode corresponder a certos padrões.