求哈夫曼树的编码

Posted 2020-11-01 eternity–twinkle

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <string.h>
  3 #include <stdlib.h>
  4 #define N 20
  5 #define M 2*N-1
  6 typedef struct
  7 //哈夫曼树的类型定义
  8 {
  9     int weight;
 10     int parent;
 11     int LChild;
 12     int RChild;
 13 }HTNode,HuffmanTree[M+1];
 14 typedef char *HuffmanCode[N+1];
 15 void CrtHuffmanTree(HuffmanTree ht,int w[],int n)//构造哈夫曼树ht[M+1],w[]存放n个权值
 16 
 17 {
 18     int i,k,Lnode,Rnode,Min1,Min2,max=0;
 19     int m=2*n-1;
 20     for(i=1;i<=n;i++)    //叶子结点初始化
 21     {
 22         ht[i].weight=w[i];
 23         ht[i].parent=0;
 24         ht[i].LChild=0;
 25         ht[i].RChild=0;        
 26     }
 27     /[i]={ w[i],0,0,0};
 28     for(i=n+1;i<=m;i++)    //非叶子结点初始化
 29     /[i]={0,0,0,0};
 30     {
 31         ht[i].weight=0;
 32         ht[i].parent=0;
 33         ht[i].LChild=0;
 34         ht[i].RChild=0;    
 35     }
 36 
 37 
 38 /*
 39 
 40     for(i=1;i<=m;i++)
 41         {
 42             printf(" %d,",w[i]);
 43         }
 44     printf(" %n");
 45     for(i=1;i<=m;i++)
 46         {
 47             printf(" %d,",ht[i].weight);
 48         }
 49     printf(" %d\\n",max);
 50 
 51 */
 52 
 53 
 54 
 55     for(i=n+1;i<=m;i++)//建立哈夫曼树
 56     {    
 57         Min1=Min2=10000;
 58         Lnode=Rnode=0;//Lnode存放最小值的位置，Rnode存放第二最小值的位置
 59         for(k=1;k<i;k++)//只在尚未构造二叉树的结点中查找最小的两个结点
 60         {
 61             if(ht[k].parent==0)
 62             {
 63                 if(ht[k].weight<Min1)//查找当前最小值
 64                 {
 65                     Min2=Min1;
 66                     Rnode=Lnode;
 67                     Min1=ht[k].weight;
 68                     Lnode=k;
 69                 }
 70                 else
 71                     if(k!=Lnode&&ht[k].weight<Min2)//查找当前第二最小值
 72                     {
 73                     Min2=ht[k].weight;
 74                     Rnode=k;
 75                     }                    
 76             }
 77         }
 78         ht[i].weight=Min1+Min2;
 79         ht[i].LChild=Lnode;ht[i].RChild=Rnode;
 80         ht[Lnode].parent=i;ht[Rnode].parent=i;
 81     }
 82 printf("\\n哈夫曼树的终态\\n序号\\tWeight\\tParent\\tLChild\\tRChild\\n");
 83 for(i=1;i<=m;i++)//测试代码
 84 {
 85     printf("%d",i);
 86     printf("    %d",ht[i].weight);
 87     printf("    %d",ht[i].parent);
 88     printf("    %d",ht[i].LChild);
 89     printf("    %d",ht[i].RChild);
 90     printf("\\n");
 91 }
 92 printf("\\n");
 93 
 94     
 95 }
 96 void CrtHuffmanCode(HuffmanTree ht,HuffmanCode hc,int n)
 97 //从叶子结点到根，逆求每个叶子结点对应的哈夫曼编码，左0右1
 98 {
 99     char *cd;
100     int i,j,c,p,start;
101     cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));
102     cd[n-1]=\'\\0\';
103     for(i=1;i<=n;i++)
104     {
105         start=n-1;
106         c=i;p=ht[i].parent;    //寻找该叶子结点的父母
107         while(p!=0)
108         {
109             --start;
110             if(ht[p].LChild==c) 
111             cd[start]=\'0\';//判断是左边还是右边
112             else
113                 cd[start]=\'1\';
114             c=p;p=ht[p].parent;//继续向上倒推
115         }
116         hc[i]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char));
117         //strcpy(hc[i],&cd[start]);
118         for(j=0;j<n-1;j++)
119         {
120             if(cd[j]==\'0\'||cd[j]==\'1\')
121             printf("%c",cd[j]);
122         }    
123         printf("\\t");
124         for(j=0;j<n-1;j++)
125         {
126             cd[j]=\' \';
127         }    
128     }
129     free(cd);
130 }
131 void main()
132 {
133     HuffmanTree ht1;
134     HuffmanCode hc;
135     char ch[20];
136     int i,a,w[20];
137     printf("请输入字符个数(小于20):");
138     scanf("%d",&a);
139     printf("请输入字符:");
140     getchar();
141     for(i=1;i<=a;i++)
142     {
143         ch[i]=getchar();
144     }
145     getchar();
146     printf("请输入各个字符对应的权值:");
147     for(i=1;i<=a;i++)
148     {
149         scanf("%d",&w[i]);
150     }
151     CrtHuffmanTree(ht1,w,a);
152     printf("\\n\\t\\ts对各字符的哈夫曼树编码\\n");
153     printf("\\t字符\\t");    
154     for(i=1;i<=a;i++)
155     {
156         printf("%c\\t",ch[i]);
157         
158     }
159     printf("\\n\\t权值\\t");
160     for(i=1;i<=a;i++)
161         printf("%d\\t",w[i]);
162     printf("\\n  哈夫曼编码\\t");
163     CrtHuffmanCode(ht1,hc,a);
164     printf("\\n");
165 }