使用两个空堆栈反转堆栈

在算法和数据结构中，反转堆栈的问题是一个经典的问题，它经常被用于面试中。一种简单但高效的解决方案是使用两个空栈，我们将一个原始堆栈中的元素逐个压入第一个栈中，然后将它们从第一个栈中逐个弹出，并将它们压入第二个栈中。一旦堆栈中的所有元素都被移到第二个栈中，它们就会以相反的顺序显示。下面是具体的步骤：

1. 创建两个空堆栈，我们称之为 stack1 和 stack2。
2. 将原始堆栈中的所有元素逐个​​弹出，并将它们压入 stack1 中。
3. 从 stack1 中弹出一个元素，并将其推入 stack2 中。
4. 重复步骤 3，直到 stack1 中没有元素。
5. 现在 stack2 中的元素是按相反的顺序存储的，它们就代表我们反转后的堆栈。

下面是 Python 代码的实现：

def reverse_stack(stack):
    stack1 = []
    stack2 = []
  
    # Push all elements from stack to stack1
    while len(stack) > 0:
        stack1.append(stack.pop())

    # Push all elements from stack1 to stack2
    while len(stack1) > 0:
        stack2.append(stack1.pop())

    return stack2

该函数接受一个堆栈作为输入并返回反转后的堆栈。

下面是 C++ 代码的实现：

#include <iostream>
#include <stack>
#include <algorithm>

using namespace std;

stack<int> reverse_stack(stack<int> st1) {
    stack<int> st2;
  
    // Transfer all elements from st1 to st2
    while(!st1.empty()) {
        st2.push(st1.top());
        st1.pop();
    }
  
    return st2;
}

该函数将接受一个整数堆栈作为输入并返回反转后的整数堆栈。

在本解决方案中，我们使用两个堆栈来完成相反的操作。这种方法是不仅直观，而且高效的。我们仅仅需要执行 O(n) 操作就可以反转一个堆栈，并且只需要使用 O(n) 的额外空间。无论是在时间复杂度还是空间复杂度方面，这种解决方案都是最优的。

为了更好的理解此篇文章，强烈建议大家对栈的基本操作如何进行深入理解，这样对于理解此篇文章会有很大帮助。