赫夫曼树

//basic.h 常用头文件#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h>#include<limits.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//#include<io.h>#include<math.h>//#include<process.h>#include<iostream>using namespace std;//函数结果状态代码#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1typedef int Status;typedef int Boolean;[Copy to clipboard]View Code CPP1 2 3 4 5 6 7 8 9 // Huffman-Tree&Codes-define.h 赫夫曼树和赫夫曼编码的存储表示。

typedef struct{unsigned int weight;unsigned int parent,lchild,rchild;}HTNode,*HuffmanTree;//动态分配数组存储赫夫曼树。

typedef char**HuffmanCode;//动态分配数组存储赫夫曼编码表。

[Copy to clipboard]View Code CPP1 2 3 4 5 6 7 8 9 // Huffman-codes-Main-Test02.cpp 求赫夫曼编码，采用6.12&6.13算法。

#include"basic.h"#include"Huffman-Tree-Codes-define.h"int min(HuffmanTree t,int i){//求赫夫曼树中权值最小结点，并返回其序号，为函数select（）调用。

int j,flag;unsigned int k=UINT_MAX;1011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253for(j=1;j<=i;j++)if(t[j].weight<k&&t[j].parent==0){k=t[j].weight;flag=j;}t[flag].parent=1;return flag;}//-----------------------------------------------------------------------------------------void select(HuffmanTree t,int i,int&s1,int&s2){//求赫夫曼树中权值最小两结点，s1最小，s2次小。

int j;s1=min(t,i);s2=min(t,i);if(s1>s2){j=s1;s1=s2;s2=j;}}//-----------------------------------------------------------------------------------------void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int*w,int n) {//无栈非递归遍历赫夫曼树，求赫夫曼编码，算法6.12&6.13结合int m,i,s1,s2;unsigned c,cdlen;HuffmanTree p;char*cd;if(n<=1)return;m=2*n-1;// n个叶子结点的赫夫曼树有2n-1个结点。

HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));//为赫夫曼树开辟空间，0位置未用。

for(p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w){//为前n个结点（未进行处理前的结点）赋初值。

(*p).weight=*w;(*p).parent=0;//未按赫夫曼算法进行处理前，全为单结点，无子树。

(*p).lchild=0;(*p).rchild=0;}for(;i<=m;++i,++p)5455565758596061626364656667686970717273747576777879808182838485868788899091929394959697(*p).parent=0;//剩余n-1个结点为度为2的结点，默认父结点赋值为0;for(i=n+1;i<=m;++i){//按赫夫曼算法开始构造赫夫曼树。

select(HT,i-1,s1,s2);//从所有结点中选取权值最小的两个结点。

HT[s1].parent=HT[s2].parent=i;//父结点连接。

HT[i].lchild=s1;//孩子结点连接。

HT[i].rchild=s2;HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;//新结点权值为原两结点权值和。

}HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));//开辟空间（指向每个字符串的指针空间）HC存储每个结点对应的赫夫曼编码，0位置未用。

cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));//开辟存储单一结点对应的赫夫曼编码的空间。

c=m;cdlen=0;//记录编码字符个数。

for(i=1;i<=m;++i)HT[i].weight=0;//默认全部为0。

while(c){if(HT[c].weight==0){HT[c].weight=1;if(HT[c].lchild!=0){//存在左子树。

c=HT[c].lchild;//将c“指向”现结点的左子树。

cd[cdlen++]='0';//添加相应编码字符。

}else if(HT[c].rchild==0){//无右子树，证明该结点是叶结点，则该结点编码完成。

HC[c]=(char*)malloc((cdlen+1)*sizeof(char));//开辟储存该结点赫夫曼编码的空间，长度为cdlen+1。

cd[cdlen]='\0';strcpy(HC[c],cd);}}else if(HT[c].weight==1){//为1时说明已经访问过左子树。

HT[c].weight=2;if(HT[c].rchild!=0){//左子树已经访问过，且存在右子树，则应访问右子树。

c=HT[c].rchild;//将c“指向”现结点的右子树。

9899 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 cd[cdlen++]='1';//添加相应编码字符。

}}else//HT[c].weight=2{//此语句执行是在该结点所在“路径”已经编码完毕的情况下。

//作用是返回离该叶结点最近的某一结点（该结点另一子树未编码）HT[c].weight=0;c=HT[c].parent;//退回至父结点。

--cdlen;//编码长度对应-1。

}}free(cd);}//-----------------------------------------------------------------------------------------int main(){HuffmanTree HT;HuffmanCode HC;int*w,n,i;printf("请输入权值的个数(>1):");scanf("%d",&n);w=(int*)malloc(n*sizeof(int));printf("请依次输入%d个权值（整型）：",n);for(i=0;i<=n-1;i++)scanf("%d",w+i);HuffmanCoding(HT,HC,w,n);printf("对应赫夫曼编码为：\n");for(i=1;i<=n;i++){printf("%d：",w[i-1]);puts(HC[i]);}return0;。