赫夫曼树的建立和应用
实验目的
1、掌握赫夫曼树的构造
2、掌握赫夫曼编码原理
实验内容
1、从键盘输入一串电文字符，统计字符种类及出现的频率建立赫夫曼树
#include<stdio.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
typedef struct
{
unsigned int weight; //结点权值
unsigned int parent,lchild,rchild; //结点的父指针，左右孩子指针
}HTNode,*HuffmanTree;
typedef char**HuffmanCode; //动态分配数组存储哈夫曼树
void CreateHuffmanTree(HuffmanTree&,unsigned int*,int); //生成一棵哈夫曼树
void HuffmanCoding(HuffmanTree,HuffmanCode&,int); //对哈夫曼树进行编码
void PrintHuffmanCode(HuffmanCode,unsigned int*,int); //显示哈夫曼树
void Select(HuffmanTree,int,int&,int&);
int main()
{
HuffmanTree HT; //哈夫曼树HT
HuffmanCode HC; //哈夫曼树编码表HC
int n,i; //n是哈夫曼树叶子结点树
unsigned int*w; //w存放叶子结点权值
char j='y';
printf("本程序将演示构造哈夫曼树.\n");
printf("首先输入叶子结点数目.\n例如：8\n");
printf("然后输入每个叶子结点的权值.\n");
printf("例如：5 29 7 8 14 23 3 11\n");
printf("程序会构造一棵哈夫曼树并显示赫夫曼编码.\n");
printf(" 5---0110\n 29---10\n 7---1110\n 8---1111\n 14---110\n");
printf(" 23---00\n 3---0111\n 11---010\n");
while(j!='N'&&j!='n') //***多了一个分号
{
printf("请输入叶子结点数目：");
scanf("%d",&n);
if(n<=1)
{
printf("该数不合理！\n");
}
w=(unsigned int*)malloc(n*sizeof(unsigned int)); //开辟空间存放权值
printf("请输入各叶子结点的权值：\n");
for(i=0;i<n;i++)
scanf("%d",&w[i]); //输入各叶子结点权值
CreateHuffmanTree(HT,w,n); //生成哈夫曼树
HuffmanCoding(HT,HC,n); //进行哈夫曼树
PrintHuffmanCode(HC,w,n); //显示哈夫曼编码
printf("哈夫曼树构造完毕，还要继续吗？(Y/N)");
scanf("%c",&j);
}
return 0;
}
void CreateHuffmanTree(HuffmanTree&HT,unsigned int*w,int n) //w存放n个结点的权值，构造一棵哈夫曼树HT
{
int i,m;
int s1,s2;
HuffmanTree p;
if(n<=1) return;
m=2*n-1; //n个叶子结点的哈夫曼树，有2*n-1个结点
HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); //开辟2*n个结点空间，0号单元不用
for(p=HT+1,i=1; i<=n;++i,++p,++w) //进行初始化 **i+1 = 写成了+
{
p->weight=*w;
p->parent=0;
p->lchild=0;
p->rchild=0;
}
for(;i<=m;++i,++p) //***这里for (; i<=m; i++, p++)
{
p->weight=0;
p->parent=0;
p->lchild=0;
p->rchild=0;
}
for(i=n+1;i<=m;++i) //建哈夫曼树
{
Select(HT,i-1,s1,s2); //从HT[1...i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点，其序号分别为s1，s2
HT[s1].parent=i; //修改s1结点的父指针parent
HT[s2].parent=i; //修改s2结点的父指针parent
HT[i].lchild=s1; //修改i结点的左孩子指针
HT[i].rchild=s2; //修改i结点的右孩子指针
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; //修改权值
}
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree HT,HuffmanCode &HC,int n) //将有n个叶子结点 的哈夫曼树HT进行编码，所编的码存放在HC中，方法是从叶子到根逆向求每个叶子结点的哈夫曼编码
{
int i,c,f,start;
char*cd;
HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*)); //分配n个编码的头指针向量
cd=(char*)malloc(n*sizeof(char)); //开辟一个求编码的工作空间
cd[n-1]='\0'; //编码结束符
for(i=1;i<=n;++i) //逐个求哈夫曼树编码
{
start=n-1; //编码结束位置
for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent) //从叶子到根逆向求编码
if(HT[f].lchild==c) //**等号写成了赋值
cd[--start]='0'; //若是左孩子编为'0'
else
cd[--start]='1'; //若是右孩子编为'1'
HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));
strcpy(HC[i],&cd[start]);
}
free(cd);
}
void PrintHuffmanCode(HuffmanCode HC,unsigned int*w,int n) //显示有n个叶子结点的哈夫曼树的编码表
{
int i;
printf("哈夫曼树:\n");
for(i=1;i<=n;i++)
{
printf("%3d---",w[i-1]);
puts(HC[i]);
}
printf("\n");
}
void Select(HuffmanTree HT,int t,int&s1,int&s2) //在HT[1...t]中选择parent不为o且权值最小的两个结点，其序号分别为s1和s2
{
int i,m,n;
m=n=10000;
for(i=1;i<=t;i++)
{
if((HT[i].parent==0)&&((HT[i].weight<m)||(HT[i].weight<n)))
{ //** 少了大括号。
if(m<n)
{
n=HT[i].weight;
s2=i;
}else{
m=HT[i].weight;
s1=i;
}
}
}
if(s1>s2) //s1放较小的序号
{
i=s1;
s1=s2;
s2=i;
}
}
参考运行程序
仅供参考，如有错误请指出，感谢！
标签：结点,哈夫曼,int,s1,HT,printf 来源： https://blog.csdn.net/qq_49513602/article/details/111264060
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