问答题 3.  翻转(也叫颠倒)栈的所有元素,例如输入栈{1,2,3,4,5},其中,1处在栈顶,翻转之后的栈为{5,4,3,2,1},其中,5处在栈顶。
【正确答案】

最容易想到的办法是申请一个额外的队列,先把栈中的元素依次出栈放到队列里,然后把队列里的元素按照出队列顺序入栈,这样就可以实现栈的翻转,这种方法的缺点是需要申请额外的空间存储队列,因此,空间复杂度较高。下面介绍一种空间复杂度较低的递归的方法。
   递归程序有两个关键因素需要注意:递归定义和递归终止条件。经过分析后,很容易得到该问题的递归定义和递归终止条件。递归定义:将当前栈的最底元素移到栈顶,其他元素顺次下移一位,然后对不包含栈顶元素的子栈进行同样的操作。终止条件:递归下去,直到栈为空。递归的调用过程如下图所示:
   


   在上图中,对于栈{1,2,3,4,5},进行翻转的操作为:首先把栈底元素移动到栈顶得到栈{5,1,2,3,4},然后对不包含栈顶元素的子栈进行递归调用(对子栈元素进行翻转),子栈{1,2,3,4}翻转的结果为{4,3,2,1},因此,最终得到翻转后的栈为{5,4,3,2,1}。
   此外,由于栈的后进先出的特点,使得只能取栈顶的元素,因此,要把栈底的元素移动到栈顶也需要递归调用才能完成,主要思路为:把不包含该栈顶元素的子栈的栈底的元素移动到子栈的栈顶,然后把栈顶的元素与子栈栈顶的元素(其实就是与栈顶相邻的元素)进行交换。
   

【答案解析】[考点] 如何翻转栈的所有元素