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发表于 2018-5-28 20:19:01
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#include <iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
using namespace std;
typedef struct BTreeNode
{
int data;
struct BTreeNode* left;
struct BTreeNode* right;
}btreenode;
//建立哈夫曼树
btreenode *CreateHuffman(int a[],int n)
{
int i;
btreenode *s[n+1], *ss;
for(int i = 0;i<n;i++){
s[i] = new btreenode; //初始化s指针数组,使每个指针元素指向a数组中对应的元素结点
s[i]->data = a[i]; //将树拆成森林,每棵树都只有一个根节点
s[i]->left = s[i]->right = NULL;
}
for(int i = 1;i<n;i++){ //进行 n-1次循环建立哈夫曼树
int k = -1,t; //k表示森林中具有最小权值的树根结点的下标,t为次最小的下标
for(int j = 0;j<n;j++){ //k初始指向森林中第一棵树,t指向第二棵
if(s[j]&&k==-1){
k = j;
continue;
}
if(s[j]){
t = j;
break;
}
}
for(int i = t;i<n;i++){ //从当前森林中求出最小权值树和次最小 ;
if (s[i]){
if(s[i]->data<s[k]->data){ //比最小树小
t = k;
k = i;
}
else if(s[i]->data<s[t]->data){ //比次小树小
t = i;
}
else{
;
}
}
}
//由最小权值树和次最小权值树建立一棵新树,ss指向树根结点(以后依次建立)
ss = new btreenode; //ss = (btreenode *)malloc(sizeof(btreenode))
ss->data = s[k]->data+s[t]->data;
ss->left = s[k];
ss->right = s[t];
s[k] = ss; //关键点:将ss赋给s[k](k为上述找到的最小树下标,但这是s[k]代表的值已改变,同时把s[t]失效的置空,
//在这里起向下一个判断的作用if(s[j]){t = j;break;}
s[t] = NULL;
}
return ss;
free(s); //释放分配空间
}
//求哈夫曼树的带权路径长度
int WeightPathLength(btreenode* FBT, int len){ //参数len为树的层数
if(!FBT){
return 0;
}
else{
if(FBT->left ==NULL&&FBT->right ==NULL)//访问到叶子结点
return FBT->data*len;
else{ //访问到非叶子结点,进行递归调用,返回左右子树的带权路径长度之和,len递增
return WeightPathLength(FBT->left,len+1)+WeightPathLength(FBT->right,len+1);//一定要记得加1
}
}
}
//哈夫曼编码
void HuffManCoding(btreenode* FBT, int len){ //参数len为树的层数
static int a[20]; //定义静态数组a,保存每个叶子的编码,数组长度至少是树深度减1
if(FBT){ //访问到叶子结点时输出其保存在数组a中的0和1序列编码
if(FBT->left == NULL&&FBT->right == NULL){
printf("结点权值为%d的编码:",FBT->data);
for(int i = 0;i<len;i++){
printf("%d",a[i]);
}
printf("\n") ;
}
else{ //访问到非叶子结点时分别向左右子树递归调用,并把分支上的0、1编码保存到数组
//a的对应元素中,向下深入一层时len值增1
a[len] = 0;
HuffManCoding(FBT->left,len+1);
a[len] = 1;
HuffManCoding(FBT->right,len+1);
}
}
}
int main(){
btreenode *s;
int n;
printf("从键盘输入待构造的哈夫曼树中带权叶子结点数n:");
while(true){
scanf("%d",&n);
if(n>0){
break;
}
else{
printf("-------输入不合法,请重新输入!!\n");
}
}
int *a = (int *)malloc(n *sizeof(int));
printf("从键盘输入%d个整数作为权值:",n);
for (int i = 0; i < n; i++)
scanf("%d", &a[i]);
s = CreateHuffman(a,n);
printf("哈夫曼树的带权路径长度:");
printf("%d\n", WeightPathLength(s, 0));
printf("树中每个叶子结点的哈夫曼编码:\n");
HuffManCoding(s,0);
return 0;
} |
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