（新壳栈）小 Z 设计了一种新的数据结构“新壳栈”。首先，它

（新壳栈）小 Z 设计了一种新的数据结构“新壳栈”。首先，它和传统的栈一样支持压入、弹出操作。此外，其栈顶的前 c 个元素是它的壳，支持翻转操作。其中，c > 2 是一个固定的正整数，表示壳的厚度。小 Z 还希望，每次操作，无论是压入、弹出还是翻转，都仅用与 c 无关的常数时间完成。聪明的你能帮助她编程实现“新壳栈”吗？

程序期望的实现效果如以下两表所示。其中，输入的第一行是正整数 c，之后每行输入都是一条指令。另外，如遇弹出操作时栈为空，或翻转操作时栈中元素不足 c 个，应当输出相应的错误信息。

#include <iostream>

using namespace std;
const int
        NSIZE = 100000,
        CSIZE = 1000;
int n, c, r, tail, head, s[NSIZE], q[CSIZE]; //数组 s 模拟一个栈，n 为栈的元素个数
//数组 q 模拟一个循环队列，tail 为队尾的下标，head 为队头的下标 bool direction, empty;
int previous(int k) {
    if (direction)
        return ((k + c - 2) % c) + 1;
    else
        return (k % c) + 1;
}

int next(int k) {
    if (direction)
        1;
    else
        return ((k + c - 2) % c) + 1;
}

void push( ) {
    int element;
    cin >> element;
    if (next(head) == tail) {
        n++;
        2;
        tail = next(tail);
    }
    if (empty)
        empty = false;
    else
        head = next(head);
    3 = element;
}

void pop( ) {
    if (empty) {
        cout << "Error: the stack is empty!" << endl;
        return;
    }
    cout << 4 << endl;
    if (tail == head)
        empty = true;
    else {
        head = previous(head);
        if (n > 0) {
            tail = previous(tail);
            5 = s[n];
            n--;
        }
    }
}

void reverse( ) {
    int temp;
    if (6 == tail) {
        direction = !direction;
        temp = head;
        head = tail;
        tail = temp;
    } else
        cout << "Error: less than " << c << " elements in the stack!" << endl;
}

int main( ) {
    cin >> c;
    n = 0;
    tail = 1;
    head = 1;
    empty = true;
    direction = true;
    do {
        cin >> r;
        switch (r) {
            case 1:
                push( );
                break;
            case 2:
                pop( );
                break;
            case 3:
                reverse( );
                break;
        }
    } while (r != 0);
    return 0;
}