栈--原地reverse栈

Posted 2021-02-21 swifthao

思路

不用其他数据结构，用递归实现原地逆置

需要设计两个递归函数：

• 递归函数1：将栈底元素返回并且移除
• 递归函数2：使用到函数1的reverse方法

代码

class StackReverse {
    public int getAndRemoveLastElement(Stack<Integer> stack){
        int top = stack.pop();//注意这里是pop，不是peek
        if (stack.empty()){
            return top;
        }else {
            int result = getAndRemoveLastElement(stack);
            stack.push(top);
            return result;
        }
    }

    public void reverse(Stack<Integer> stack){
        if (stack.empty()){
            return;
        }else {
            int ans = getAndRemoveLastElement(stack);
            reverse(stack);
            stack.push(ans);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        stack.push(3);
        stack.push(2);
        stack.push(1);
//        for (Integer i:stack) {
//            System.out.println(i);
//        }
        StackReverse solution = new StackReverse();
        solution.reverse(stack);
        while (!stack.empty()){
            System.out.println(stack.pop());//结果为3，2，1；说明已经成功reverse栈
        }
    }
}

执行流程分析

• getAndRemoveLastElement函数执行流程

  首先从栈顶到栈尾，元素分别是1，2，3.对于getAndRemoveLastElement函数(以下简称get)。第一次调用get函数时，top=1，并且将1出栈，栈内元素为2，3 。接着第二次调用get 函数，top=2，将2出栈，栈内元素为3 。接着第三次调用get函数，top=3，将3出栈，栈内元素为空，此时满足if判断(递归终止条件)，第三次get函数return 3，跳出第三次调用的get函数。回到第二次调用的get函数，result等于第三次get函数return的值3，此时top=2，将2压入栈，return result(3)。此时第二次get函数结束，跳到了第一次get函数，此时top=1，result等于第二次get函数return的值3，将top=1压入栈，return result(3)，至此，所有的get函数全部跳出，“pop”出了栈底元素3，其他元素“不变”

• reverse函数执行流程

  第一次调用reverse函数，ans=栈底元素3，并且将3出栈，进入第二次调用的reverse函数。第二次调用的reverse函数，ans=2，并且将2出栈，进入第三次调用的reverse函数。第三次调用的reverse函数，ans=1，并且将1出栈，进入到第四次reverse函数。第四次reverse函数，stack为空，return；(递归终止条件)，跳出第四次reverse，进入到第三次reverse，此时ans=1，将1push到栈中，跳出第三次reverse ... 最后栈内元素成功reverse掉