赫夫曼树基本数据结构
2024-01-01 15:40:34
自编头文件:
#ifndef HUFFMAN_H_INCLUDED
#define HUFFMAN_H_INCLUDED
#include<limits.h>
#include<string.h>
typedef struct
{
unsigned int weight;
unsigned int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedef char** HuffmanCode;
void Select(HuffmanTree t,int n,int *s1,int *s2)
{
int m1=INT_MAX,m2=INT_MAX;
int pos1=0,pos2=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(t[i].parent==0)
{
if(t[i].weight<m1)
{
m2=m1;
pos2=pos1;
m1=t[i].weight;
pos1=i;
}
else if(t[i].weight<m2)
{
m2=t[i].weight;
pos2=i;
}
}
}
*s1=pos1,*s2=pos2;
return;
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree *ht,HuffmanCode *hc,int* w,int n)
{
if(n<=1)return;
int m=n*2-1;
HuffmanTree HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));//0号单元未用
HuffmanTree p=HT+1;
int i;
for(i=1;i<=n;++i,++p,++w)
{
//*p={*w,0,0,0};
p->weight=*w;p->parent=0;
p->lchild=p->rchild=0;
}
for(;i<=m;++i,++p)
{
//*p={0,0,0,0};
p->weight=p->parent=0;
p->lchild=p->rchild=0;
}
int s1,s2;
for(i=n+1;i<=m;++i)
{//构建赫夫曼树
Select(HT,i-1,&s1,&s2);
HT[s1].parent=i;HT[s2].parent=i;
HT[i].lchild=s1;HT[i].rchild=s2;
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
}
//分配n个字符编码的头指针数组
HuffmanCode HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
char *cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));//分配暂存编码的空间
cd[n-1]='\0';//编码结束符
for(i=1;i<=n;++i)
{//逐个字符求赫夫曼编码
int start=n-1;
int c=i,f=HT[i].parent;
for(;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)
{//从叶子到根逆向求编码
if(HT[f].lchild==c)cd[--start]='0';
else cd[--start]='1';
}
HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));
strcpy(HC[i],&cd[start]);
}
free(cd);
*ht=HT,*hc=HC;
return;
}
#endif // HUFFMAN_H_INCLUDED
主函数:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Huffman.h"
void output(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,int n)
{
for(int i=1;i<=n;i++)
{
printf("权值%d节点的赫夫曼编码:%s\n",HT[i].weight,HC[i]);
}
return;
}
int main()
{
int n;
printf("请输入节点个数:");
scanf("%d",&n);
int w[n];
for(int i=0;i<n;i++)
{
printf("请出入第%d个节点的权值:",i+1);
scanf("%d",&w[i]);
}
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
HuffmanCoding(&HT,&HC,w,n);
output(HT,HC,n);
return 0;
}
输出样例:
请输入叶子节点的个数:4
请输入第1个节点的权值:2
请输入第2个节点的权值:3
请输入第3个节点的权值:6
请输入第4个节点的权值:8
权值2节点的赫夫曼编码:100
权值3节点的赫夫曼编码:101
权值6节点的赫夫曼编码:11
权值8节点的赫夫曼编码:0
文章来源:https://blog.csdn.net/Xm041206/article/details/135325234
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