【数据结构】赫夫曼树

数据结构赫夫曼树

/*名称：赫夫曼树语言：数据结构C语言版 编译环境：VC++ 6.0日期： 2014-3-26
*/#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <windows.h>// 赫夫曼树和赫夫曼编码的存储表示
typedef struct
{unsigned int weight;unsigned int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree; // 动态分配数组存储赫夫曼树 typedef char **HuffmanCode; // 动态分配数组存储赫夫曼编码表 // 函数void select()调用
int min1(HuffmanTree t,int i)
{ int j,flag;unsigned int k=UINT_MAX; // 取k为不小于可能的值 for(j = 1; j <= i; j++)if(t[j].weight < k && t[j].parent == 0)k = t[j].weight,flag = j;t[flag].parent=1;return flag;
}// s1为最小的两个值中序号小的那个
void select(HuffmanTree t,int i,int *s1,int *s2)
{ int j;*s1=min1(t,i);*s2=min1(t,i);if(*s1 > *s2){j=*s1;*s1=*s2;*s2=j;}
}// 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
void HuffmanCoding(HuffmanTree *HT,HuffmanCode *HC,int *w,int n)
{  int m,i,s1,s2,start;unsigned c,f;HuffmanTree p;char *cd;if(n<=1)return;m=2*n-1; //因为一颗有n个叶子结点的赫夫曼树共有2n-1个结点*HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); // 0号单元未用 for(p=*HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w)    //初始化各结点的权值{(*p).weight=*w;(*p).parent=0;(*p).lchild=0;(*p).rchild=0;}for(;i<=m;++i,++p)    //初始化双亲位置(*p).parent=0;for(i=n+1;i<=m;++i) // 建赫夫曼树 {// 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 select(*HT,i-1,&s1,&s2);(*HT)[s1].parent=(*HT)[s2].parent=i;(*HT)[i].lchild=s1;(*HT)[i].rchild=s2;(*HT)[i].weight=(*HT)[s1].weight+(*HT)[s2].weight;}// 从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码 *HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));// 分配n个字符编码的头指针向量([0]不用) cd=(char*)malloc(n*sizeof(char)); // 分配求编码的工作空间 cd[n-1]='\0'; // 编码结束符 for(i=1;i<=n;i++){ // 逐个字符求赫夫曼编码 start=n-1; // 编码结束符位置 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)cd[--start]='0';elsecd[--start]='1';(*HC)[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));// 为第i个字符编码分配空间 strcpy((*HC)[i],&cd[start]); // 从cd复制编码(串)到HC }free(cd); // 释放工作空间
}int main()
{HuffmanTree HT;HuffmanCode HC;int *w,n,i;printf("请输入权值的个数(>1)：");scanf("%d",&n);w=(int*)malloc(n*sizeof(int));printf("请依次输入%d个权值(整型)：\n",n);for(i=0;i<=n-1;i++)scanf("%d",w+i);HuffmanCoding(&HT,&HC,w,n);for(i=1;i<=n;i++)puts(HC[i]);system("pause");return 0;
}
/*
输出效果：请输入权值的个数(>1)：4
请依次输入4个权值(整型)：
7 5 2 4
0
10
110
111
请按任意键继续. . . */

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