huffman树java_HuffmanTree - java实现
该思想借鉴于《2019版数据结构高分笔记(c语言版)》- 第7版
最近事多,有时间会把思路在这里阐述一下
代码思路如下/*
*
* add() 输入names[] weights[]
* sort()排序
* generateTree()生成树
* preOrder() 先序遍历生成节点编码code
* inOrder() 前序遍历输出编码
*
* root
* / \
* B tem
* / \
* D tem
* / \
* C tem
* / \
* A tem
* / \
* E F
* */代码如下package COURSE;
import java.util.LinkedList;
public class HuffmanTree {
private class Node {
E data;
double weight;
Node left, right;
String code = null;
// 叶子节点
public Node(E data, double weight) {
this.data = data;
this.weight = weight;
left = null;
right = null;
}
// 中间节点
public Node(Node left, Node right) {
this.data = null;
this.weight = left.weight + right.weight;
this.left = left;
this.right = right;
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append("(data = ").append(data).append(", weight = ").append(weight).append("," + "code=").append(code).append(")");
return res.toString();
}
}
int size;
Node root;
LinkedList nodes = new LinkedList<>();
private String nodeCode = ""; // 左0 右1
public HuffmanTree() {
size = 0;
root = null;
}
// 添加: 批量添加
public void add(Character[] names, Double[] weights) {
for (int i = 0; i < names.length; i++) {
add((E) names[i], weights[i]);
}
}
private void add(E data, double weight) {
Node node = new Node(data, weight);
nodes.add(node);
size++;
}
// 排序
private void sort() {
LinkedList newNodes = new LinkedList<>();
while (!nodes.isEmpty()) {
int index = 0;
for (int i = 0; i < nodes.size(); i++) {
if (nodes.get(index).weight < nodes.get(i).weight) {
index = i;
}
}
newNodes.add(nodes.remove(index));
}
nodes = newNodes;
System.out.print("排序结果为");
System.out.println(nodes);
}
// 生成树
private void generateTree() {
Node min1 = nodes.removeLast();
Node min2 = nodes.removeLast();
Node temNode = new Node(min1, min2);
while (!nodes.isEmpty()) {
Node minNode = nodes.removeLast();
temNode = new Node(minNode, temNode);
}
this.root = temNode;
}
// 私有:前序遍历 + 编码
private void preOrder(Node node) {
Node cur = node;
if (cur.left != null) {
nodeCode = nodeCode + "0";
preOrder(cur.left);
}
if (cur.right != null) {
nodeCode = nodeCode + "1";
preOrder(cur.right);
}
if (cur.left == null && cur.right == null && cur.data != null) {
cur.code = nodeCode;
System.out.println("节点" + cur.data + "的编码为" + cur.code);
nodeCode = nodeCode.substring(0,nodeCode.length() -1);
return;
}
}
// 中序遍历
public void inOrder() {
sort(); // 排序
generateTree(); // 生成树
preOrder(root);// 编码
inOrder(root); // 遍历
}
// 私有 : 中序遍历递归
private void inOrder(Node node) {
if (node == null) {
return;
}
inOrder(node.left);
if (node.data != null) {
System.out.println(node);
}
inOrder(node.right);
}
public static void main(String[] args) {
Character[] names = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
Double[] weights = {15.0, 30.0, 20.0, 25.0, 3.0, 7.0};
HuffmanTree huffmanTree = new HuffmanTree();
huffmanTree.add(names, weights);
huffmanTree.inOrder();
}
}
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