[C++] 不申请额外空间,逆序一个栈

第一次看到题目的时候,自然会联想到用函数栈帧来代替栈的内存,从而达到不申请额外空间的效果。

思路

  1. 设定一个函数作为入口函数,接收原始stack数据。
  2. 入口函数中调用一个接口,接口会提取栈的最底元素后返回,在入口函数中接收它,这样在这个栈帧中就保存了这个元素值,在后续的流程中第一个接收的元素会在顺序的最后重新压入。
  3. 递归调用入口函数,让他继续对栈进行操作,进行后续“提取最底元素”。
  4. 当栈所有的最底元素提取完,此时栈为空了,此时层层函数的栈帧中tail字段保存了原来栈每一层的元素,要进行重新入栈了。
  5. 从递归调用的最深处进行入栈,此时入栈的第一个元素就是原始栈的最顶元素,因为他是最后一次递归调用所获取到的元素。
  6. 所有入栈结束,栈逆序结束。

有了这个思路就可以代码实现,这里构造两个函数:

    一个stackReverse()函数作为入口参数。 第二个getAndRemovTailElement()函数,每次提取走栈最底部的元素,并在按顺序复原原栈元素后返回这个提取的元素。

代码实现

int getAndRemovTailElement(stack<int> &stack)
{
          
   
    int top = stack.top();
    stack.pop();

    if (stack.empty())
        return top;	// 1. 在这里提取到了底部元素,在stackReverse函数中捕获它,用tail接收

    int ans = getAndRemovTailElement(stack);
    stack.push(top);
    return ans;		// 底部元素递归层层返回
}

void stackReverse(stack<int> &stack)
{
          
   
    if (stack.empty())
        return;

    // 每次获取最底元素,之后递归调用自身进行栈内剩下的最底元素的获取
    int tail = getAndRemovTailElement(stack);

    stackReverse(stack);
	
	// 重新入栈
    stack.push(tail);
}

测试函数

#include <stack>
using namespace std;
int main()
{
          
   
    stack<int> s;
    s.push(1);
    s.push(2);
    s.push(3);

    stackReverse(s);

    while (!s.empty())
    {
          
   
        cout << s.top() << endl;
        s.pop();
    }
    getchar();
}
经验分享 程序员 微信小程序 职场和发展