从上到下打印堆栈元素

堆栈是一种数据结构，它的特点是先进后出（FILO，First In Last Out）。即最先进入的数据最后出来，最后进入的最先出来。

打印堆栈元素的顺序也应该是按照先进后出的顺序。下面我们介绍一些实现从上到下打印堆栈元素的方法。

方法一：使用一次性辅助栈

一个比较简单的方法是使用一个一次性辅助栈。主要的思路是依次将堆栈中的元素压入辅助栈中，同时记录元素的个数。然后再依次从辅助栈中弹出元素，同时输出。这样就完成了从上到下打印堆栈元素的目标。

这种方法的时间复杂度是 $O(n)$，空间复杂度也是 $O(n)$。

代码片段：

def print_stack_from_top(stack):
    temp_stack = []
    stack_size = 0

    # 依次将堆栈中的元素压入辅助栈中
    while stack:
        val = stack.pop()
        temp_stack.append(val)
        stack_size += 1

    # 从辅助栈中依次弹出元素，同时输出
    for i in range(stack_size):
        print(temp_stack.pop())

方法二：使用递归

另一种方法是使用递归。主要的思路是将栈中的元素依次弹出，并将其压入递归栈中。当栈为空时，递归打印递归栈中的元素。

这种方法的时间复杂度为 $O(n)$，空间复杂度也为 $O(n)$。但是，由于递归函数的调用开销，实际执行效率可能会比方法一差一些。

代码片段：

def print_stack_from_top(stack):
    if not stack:
        return

    # 将栈中元素依次弹出，并将其压入递归栈中
    val = stack.pop()
    print_stack_from_top(stack)
    print(val)

方法三：不破坏原有堆栈结构

上述两种方法都破坏了原有堆栈的结构。如果需要保持原有堆栈结构不变，可以使用两个指针，一个指向栈顶，另一个指向栈底。

主要的思路是，先利用第一个指针依次将堆栈中的元素压入栈中。然后，使用第二个指针依次访问堆栈中的元素，同时输出。这样就实现了从上到下打印堆栈元素的目标，而不破坏原有堆栈结构。

这种方法的时间复杂度和空间复杂度都为 $O(n)$。

代码片段：

def print_stack_from_top(stack):
    top = stack[-1]
    bottom = stack[0]

    while top != bottom:
        val = stack.pop()
        print(val)
        top = stack[-1]

    print(bottom)