【题目】
- 一个栈依次压入1,2,3,4,5;那么从栈顶到栈底分别为5,4,3,2,1.。将栈转置
【要求】
- 只能用递归函数来实现。
【分析】
该算法需要两个递归函数。分别是getAndRemoveLastElement()和Reverse()
函数名 | 描述 |
---|---|
getAndRemoveLastElement | 将栈Stack的栈底元素返回并移除。作为中间步骤被Reverse使用 |
Reverse | 算法的入口。主要功能为将栈顶元素优先压入栈中(放在栈底) |
- 关于getAndRemoveLastElement函数
- 伪代码如下:
function getAndRemoveLastElement
result=stack.pop();
if stack为空返回结果result
elselast=getAndRemoveLastElement();stack.push(result) //重新将取出的非栈底元素放回return last
- 上面的伪代码可以理解为:不停地出栈,我们要找的是栈底元素,栈底元素的标志就是:当栈底元素出栈时,栈即变为空栈。
- 利用该标志的代码为:
if stack为空返回结果result
- 当到了栈底,则开始将非栈底的元素重新按顺序压入栈中。而原来的栈底元素一直随着 return result 或 return last 返回到last
last=getAndRemoveLastElement();
stack.push(result) //重新将取出的非栈底元素放回
return last
- 因此我们无论是仅为1个元素的栈(这种情况返回的是result)还是1个元素以上的栈(这是返回值是last)都返回的是栈底元素。而非栈底元素将会重新压入栈中。
- 关于Reverse函数
- 整个算法的入口,它利用前一个getAndRemoveLastElement()并自身递归实现了逆序。
- 利用getAndRemoveLastElement()我们可以获取到栈底元素,而Reverse递归主要是将最后一次获取的栈底元素(即栈顶元素)先入栈。
- 伪代码如下
function Reverse
if stack为空return; //禁止实现后面的操作
int i=getAndRemoveLastElement()
Reverse()
i入栈
- Reverse函数会将push操作卡到最后一次获取到的栈底元素(即栈顶元素),当整个栈的元素均获取完后,开始将元素一个个push入栈中。即可达到逆序效果。
【实现】
- 实现语言:C++
- 源代码如下:
/*仅用递归函数和栈操作逆序一个栈*/
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;//第一个递归函数
int getAndRemoveLastElement(stack<int> *_stack)
{int result=_stack->top(); //首先出栈 _stack->pop();if(_stack->empty()) //当出栈后为空时,证明result就是栈底元素return result; //返回栈底元素 else{//递归调用该函数,last一直被赋值为栈底元素int last=getAndRemoveLastElement(_stack); _stack->push(result); //将非栈底元素重新压回栈中 return last; //一直返回栈底元素 }
} //第二个递归函数
void Reverse(stack<int> *_stack)
{if(_stack->empty()) //如果已经操作到最后一个取出的栈底元素(即为栈顶元素),就无任何操作的返回 return;int i=getAndRemoveLastElement(_stack);//未到栈顶元素,继续递归 Reverse(_stack);_stack->push(i);
} int main()
{stack<int> test;stack<int> *p=&test;int temp;for(temp=1;temp<6;temp++)test.push(temp);Reverse(p);cout<<"逆置之后"<<endl; while(!test.empty()){cout<<test.top()<<" "; test.pop(); }
}
- 控制台截图