标签:Node 结点 哈夫曼 value 详解 二叉树 权值 节点
一:定义
1:给定n个权值作为n个叶子结点,构造一棵二叉树,若该树的带权路径长度(wpl)达到最小,称这样的二叉树为最优二叉树,也称为哈夫曼树(Huffman Tree), 还有的书翻译为霍夫曼树。 2:赫夫曼树是带权路径长度最短的树,权值较大的结点离根较近。
基本概念
1: 路径和路径长度:在一棵树中,从一个结点往下可以达到的孩子或孙子结点之间的通路,称为路径。通路中分支的数目称为路径长度。若规定根结点的层数为1,则从根结点到第L层结点的路径长度为L-1 2:结点的权及带权路径长度:若将树中结点赋给一个有着某种含义的数值,则这个数值称为该结点的权。结点的带权路径长度为:从根结点到该结点之间的路径长度与该结点的权的乘积 3:树的带权路径长度:树的带权路径长度规定为所有叶子结点的带权路径长度之和,记为WPL(weighted path length) ,权值越大的结点离根结点越近的二叉树才是最优二叉树。 WPL最小的就是哈夫曼树
二:创建哈夫曼树
思路:
1:从小到大进行排序, 将每一个数据,每个数据都是一个节点 , 每个节点可以看成是一颗最简单的二叉树 2:取出根节点权值最小的两颗二叉树 3:组成一颗新的二叉树, 该新的二叉树的根节点的权值是前面两颗二叉树根节点权值的和 4:再将这颗新的二叉树,以根节点的权值大小 再次排序, 不断重复 1-2-3-4 的步骤,直到数列中,所有的数据都被处理,就得到一颗赫夫曼树
例如:13, 7, 8, 3, 29, 6, 1 排序 1, 3, 6, 7, 8, 13, 29
前序遍历:67,29,38,15,7,8,23,10,4,1,3,6,13
package com.atgguigu.huffmanTree;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class HuffmanTree {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {13, 7, 8, 3, 29, 6, 1};
Node node = createHuffmanTree(arr);
preOrder(node);
}
public static Node createHuffmanTree(int[] arr){
//把数组放入Node集合便于管理
List<Node> nodes = new ArrayList<>();
for (int value : arr) {
nodes.add(new Node(value));
}
while (nodes.size() > 1){
// 1:排序
Collections.sort(nodes);
// 2:取出根节点权值最小的(节点)两颗二叉树
Node leftNode = nodes.get(0);
Node rightNode = nodes.get(1);
// 3:组成一颗新的二叉树, 该新的二叉树的根节点的权值是前面两颗二叉树根节点权值的和
Node parent = new Node(leftNode.value+ rightNode.value);
parent.left = leftNode;
parent.right = rightNode;
nodes.remove(leftNode);
nodes.remove(rightNode);
// 4:再将这颗新的二叉树,以根节点的权值大小 再次排序
nodes.add(parent);
}
return nodes.get(0);
}
//前序遍历
public static void preOrder(Node node){
if(node != null){
node.preOrder();
}else {
System.out.println("你玩我?空树还传过来");
}
}
}
//节点类
//Comparable<Node>集合排序
class Node implements Comparable<Node>{
int value; //节点权值
Node left; //左子节点
Node right; //右子节点
public Node(int value){
this.value = value;
}
@Override
public String toString() {
return "Node{" +
"value=" + value +
'}';
}
//Comparable<Node>集合排序
@Override
public int compareTo(Node o) {
//表示从小到大排序
//return -(this.value-o.value); 表示从大到小排序
return this.value-o.value;
}
//前序遍历
public void preOrder(){
System.out.print("==>"+this);
if(this.left != null){
this.left.preOrder();
}
if(this.right != null){
this.right.preOrder();
}
}
}
标签:Node,结点,哈夫曼,value,详解,二叉树,权值,节点 来源: https://blog.csdn.net/m0_57126456/article/details/121033682
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