C#indexOfTop（int stackNum）方法如何确定堆栈的顶部？

“indexOfTop（intstacknum）”方法如何准确地计算给定堆栈编号的顶部

资料来源：破解编码面试189编程问题与解决方案：第3章|堆栈和队列：3.1-描述如何使用单个数组实现三个堆栈

class FixedMultiStack
{
    private int numberOfStacks = 3;
    private int stackCapacity;
    private int[] values;
    private int[] sizes;

    public FixedMultiStack(int stackSize)
    {
        stackCapacity = stackSize;
        values = new int[stackSize * numberOfStacks];
        sizes = new int[numberOfStacks];
    }
    public void push(int stackNum, int value)
    {
        if (isFull(stackNum)) throw new Exception("Full stack, cannot push.");
        /* Increment stack pionter and then update top value. */
        sizes[stackNum]++;
        values[indexOfTop(stackNum)] = value;
    }
    public int pop(int stackNum)
    {
        if (isEmpty(stackNum)) throw new Exception("Empty Stack, nothing to pop.");
        int topIndex = indexOfTop(stackNum);
        int value = values[topIndex];   //Get Top.
        values[topIndex] = 0;           //Clear
        sizes[stackNum]--;              //Shrink
        return value;

    }
    /* Return top element. */
    public int peek(int stackNum)
    {
        if (isEmpty(stackNum)) throw new Exception("Empty Stack, nothing to peek at.");
        return values[indexOfTop(stackNum)];
    }
    public bool isFull(int stackNum)
    {
        return sizes[stackNum] == stackCapacity;
    }
    public bool isEmpty(int stackNum)
    {
        return sizes[stackNum] == 0;
    }
    /* Returns index of the top of the stack. */
    private int indexOfTop(int stackNum)
    {
        int offset = stackNum * stackCapacity;
        int size = sizes[stackNum];
        return offset + size - 1;
    }*
}

---

在代码片段的顶部，我们读到：

private int[] sizes;

这是一个数组，对于三个堆栈中的每一个，它跟踪该堆栈的元素数量。如果我们推动某个堆栈，则

大小[stackNum]

会增加

现在，堆栈的布局为：

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|A|A|a|a|B|b|b|b|C|C|C|c|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

使用

a

为第一个堆栈保留的位置，

b

为第二个堆栈保留的位置，

c

为第三个堆栈保留的位置。我们知道堆栈

stackNum

从

stackNum*stackCapacity

开始（请注意，对于第一个堆栈

stackNum

从

0

开始）。因此，通过添加占用的位置数，我们可以获得堆栈顶部的索引

在本例中，我使用大写字母

A

/

B

/

C

表示占用的位置。所以这里的

大小将是
{2,1,3}
。如果我们这样查询栈顶
b
，我们会询问
indexOfTop（1）
。现在，由于每个堆栈（在我们的示例中）使用四个空格，因此我们的偏移量位于
4*1==4
。由于堆栈上有一个元素，因此偏移量为
4*1+1-1
so
4

请注意，如果堆栈上没有pused元素，则索引实际上将引用上一个堆栈（或-1表示第一个堆栈）。因此，一个好的代码片段应该在这方面出错。
此实现将所有N个堆栈预先分配给容量。因此，每个堆栈在大数组中都有固定的偏移量

初始元素的偏移量计算为堆栈数（基于零）乘以固定堆栈容量。现在要查找顶部元素的索引，只需将堆栈上存储的元素数添加到初始元素的偏移量。
它维护一个
int[]size
数组，用于跟踪堆栈的大小。谢谢！你的解释很容易理解和理解。