1 #include <stdio.h>
2 #include <malloc.h>
3 #include <string.h>
4
5 #define MAX_INT 99999
6
7 typedef struct
8 {
9 int weight;
10 int parent;
11 int lchild;
12 int rchild;
13 }HTNode ,*HuffmanTree;
14 typedef char **HuffmanCode;
15 typedef struct
16 {
17 char Char;
18 int times;
19 char h[20];
20 }HuffmanNode;
21
22 void HuffmanCoding(HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,int *w,int n);
23 void Select(HuffmanTree&HT,int n,int &s1,int &s2);
24
25 int main()
26 {
27 int a[26];int n,i,j,m=0;char b,*y;int *c;
28 int k=0;int xx=0;
29 HuffmanTree HT;HuffmanCode HC;HuffmanNode*x;
30 HuffmanNode e;
31 scanf("%d",&n);
32 getchar();
33 for(i=0;i<26;i++)
34 {
35 a[i]=0;
36 }
37 for(i=0;i<n;i++)
38 {
39 scanf("%c",&b);
40 getchar();
41 (a[b-'A'])++;
42 }
43 for(i=0;i<26;i++)
44 {
45 if(a[i]!=0) m++;
46
47 }
48 c=(int*)malloc((m+1)*sizeof(int));
49 y=(char*)malloc((m+1)*sizeof(char));
50 for(i=0;i<26;i++)
51 {
52 if(a[i]!=0)
53 {
54 c[k++]=a[i];
55
56 y[xx++]='A'+i;
57 }
58 }
59 HuffmanCoding(HT,HC,c,k);
60 x=(HuffmanNode*)malloc(k*sizeof(HuffmanNode));
61 for(i=0;i<k;i++)
62 {
63 x[i].Char=y[i];
64 strcpy(x[i].h,HC[i+1]);
65 x[i].times=c[i];
66 }
67 for(i=0;i<k-1;i++)
68 {
69
70 for(j=k-1;j>=1;j--)
71 {
72 if(x[j].times>x[j-1].times)
73 {
74 e=x[j];x[j]=x[j-1];x[j-1]=e;
75 }
76 }
77 }
78
79 for(i=0;i<k;i++)
80 {
81 printf("%c %d %s\n",x[i].Char,x[i].times,x[i].h);
82 }
83
84 return 0;
85 }
86
87
88 int min(HuffmanTree t,int i)
89 {
90
91 int j,flag;
92 int k=MAX_INT; // 取k为不小于可能的值
93 for(j=1;j<=i;j++)
94 if(t[j].weight<k&&t[j].parent==0)
95 k=t[j].weight,flag=j;
96 t[flag].parent=1;
97 return flag;
98
99 }
100 void select(HuffmanTree&t,int i,int &s1,int &s2)
101 {
102
103 s1=min(t,i);
104 s2=min(t,i);
105
106
107 }
108
109 void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n) // 算法6.12
110 { // w存放n个字符的权值(均>0),构造赫夫曼树HT,并求出n个字符的赫夫曼编码HC
111 int m,i,s1,s2,start;
112 int c,f;
113 HuffmanTree p;
114 char *cd;
115 if(n<=1)
116 return;
117 m=2*n-1;
118 HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); // 0号单元未用
119 for(p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w)
120 {
121 (*p).weight=*w;
122 (*p).parent=0;
123 (*p).lchild=0;
124 (*p).rchild=0;
125 }
126 for(;i<=m;++i,++p)
127 (*p).parent=0;
128 for(i=n+1;i<=m;i++) // 建赫夫曼树
129 { // 在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和s2
130 select(HT,i-1,s1,s2);
131 HT[s1].parent=HT[s2].parent=i;
132 HT[i].lchild=s1;
133 HT[i].rchild=s2;
134 HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
135 }
136 // 从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码
137 HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
138 // 分配n个字符编码的头指针向量([0]不用)
139 cd=(char*)malloc(n*sizeof(char)); // 分配求编码的工作空间
140 cd[n-1]='\0'; // 编码结束符
141 for(i=1;i<=n;i++)
142 { // 逐个字符求赫夫曼编码
143 start=n-1; // 编码结束符位置
144 //for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)
145 c=i;f=HT[i].parent;
146 while(f!=0)
147 {
148 --start;
149 if(HT[f].lchild==c) cd[start]='0';
150 else
151 cd[start]='1';
152 c=f;f=HT[f].parent;
153
154 }
155
156 HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));
157 // 为第i个字符编码分配空间
158 strcpy(HC[i],&cd[start]); // 从cd复制编码(串)到HC
159 }
160 free(cd); // 释放工作空间
161 }