（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;
}