03_如何仅用递归函数和栈操作逆序一个栈

简介: 03_如何仅用递归函数和栈操作逆序一个栈

如何仅用递归函数和栈操作逆序一个栈

【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。将这个栈转置 后,从栈顶到栈底为 1、2、3、4、5,也就是实现栈中元素的逆序,但是只能用递归函数来实 现,不能用其他数据结构。

【解答】

本题考察栈的操作和递归函数的设计,我们需要设计出两个递归函数。

递归函数一:将栈stack的栈底元素返回并移除。

具体过程

public static int getAndRemoveLastElement(Stack<Integer> stack) {
  int result = stack.pop();
  if (stack.isEmpty()) {
    return result;
  } else {
    int last = getAndRemoveLastElement(stack);
        stack.push(result);
        return last;
  }
}

如果从stack的栈顶到栈底依次为3、2、1,这个函数的具体过程如下图所示。

// 递归函数二:逆序一个栈,就是题目要求实现的方法,具体过程就是如下代码中的reverse方法。
    // 该方法使用了上面提到的getAndRemoveLastElement方法。
    public static void reverse(Stack<Integer> stack) {
        if (stack.isEmpty()) {
            return;
        }
        int i = getAndRemoveLastElement(stack);
        reverse(stack);
        stack.push(i);
    }

全部代码

import java.util.Stack;
public class ReverseStack {
    // 递归函数一:将栈stack的栈底元素返回并移除。
    public static int getAndRemoveLastElement(Stack<Integer> stack) {
        int result = stack.pop();
        if (stack.isEmpty()) {
            return result;
        } else {
            int last = getAndRemoveLastElement(stack);
            stack.push(result);
            return last;
        }
    }
    // 递归函数二:逆序一个栈,就是题目要求实现的方法,具体过程就是如下代码中的reverse方法。
    // 该方法使用了上面提到的getAndRemoveLastElement方法。
    public static void reverse(Stack<Integer> stack) {
        if (stack.isEmpty()) {
            return;
        }
        int i = getAndRemoveLastElement(stack);
        reverse(stack);
        stack.push(i);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        stack.push(1);
        stack.push(2);
        stack.push(3);
        stack.push(4);
        stack.push(5);
        for (Integer pre_element : stack) {
            System.out.println(pre_element);
        }
        reverse(stack);
        for (Integer last_element : stack) {
            System.out.println(last_element);
        }
    }
}

运行效果如下:

注意:学习递归的最好方式就是模拟一组数据,一点一点分析,数据不用太多,每一层要分析清楚变量的值,以及明确递归的终止条件,很关键,然后,一层一层的返回即可,其实递归并没有想象的那么难!

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