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name: 赫夫曼編碼（優先佇列實現）
author: 巧若拙
date: 28/09/14 12:17
description:
採用優先佇列把乙個普通線性表改造成赫夫曼樹，再進行赫夫曼編碼，得到乙個同時記錄了明文和對應編碼的密碼本。
使用優先佇列（最小堆）構造赫夫曼樹是一種高效的方法，比每次都遍歷整個線性表要快很多。
我在構造密碼本時確保密碼本陣列遞增排序，這樣每次插入新結點時可以折半查詢插入，效率較高。
有序的密碼本在把明文編碼成密文時也可以大大提高查詢效率。
*/#include
#include
#include
#include
#include
#define maxsize 300
#define ok 1
#define error 0
#define true 1
#define false 0
typedef char elemtype;
typedef int status; //函式型別，其值是函式結果狀態**，如ok等
typedef struct hnodetype; //結點結構體
typedef struct hcodetype; //編碼結構體
void buildminheap(hnodetype hf, int n);//將線性表hf改造成乙個最小堆
void minheapsiftdown(hnodetype hf, int n, int pos);//向下調整二叉堆的第pos個元素，使其滿足最小堆的特徵
void huffmantree (hnodetype hf, int n);//將線性表改造成赫夫曼樹
void displaycodebook(hcodetype cb, int n);//顯示密碼本中的明碼和對應密碼資訊
int insertcodelib(hcodetype cb, int n, elemtype x, char *s, int len);//將新結點插入到密碼本的編碼線性表中
int hfcoding(hcodetype cb, hnodetype hf, int n);//根據赫夫曼樹進行赫夫曼編碼，生成密碼本
int main(void)
huffmantree (hf, lenhf); //將線性表改造成赫夫曼樹
lencb = hfcoding(codebook, hf, lenhf*2-1);//根據赫夫曼樹進行赫夫曼編碼，生成密碼本
puts("密碼本：");
displaycodebook(codebook, lencb);//顯示密碼本中的明碼和對應密碼資訊
return 0;}/*
函式功能：將線性表改造成赫夫曼樹
初始條件：非遞減線性表hf已經存在
操作結果：先將原線性表改造成最小堆（優先佇列），然後按照如下順序處理該最小堆：
刪除權重最小的兩個結點，並將他們加入到佇列尾部，將該兩個最小結點的權值相加，生成乙個新結點，並將新結點加入到優先佇列。
不斷調整該最小堆，直到只剩下乙個結點，即得到赫夫曼樹。
注意：每次產生新結點時，只需設定新結點的權重及孩子結點資訊，雙親結點資訊等赫夫曼樹構造完畢後再統一計算。
*/void huffmantree (hnodetype hf, int n)
while (front > 0)
//計算父親結點位置
hf[0].parent = -1;
for (i=0; i}/*
函式功能：將新結點插入到密碼本的編碼線性表中
初始條件：每個編碼的明文和密文資訊分別記錄在x和s中，len是字串s的長度
操作結果：先折半查詢插入位置，然後插入新結點，將x和s的資訊複製給新結點，注意s中儲存的結點編碼的路徑是從葉子到根，儲存到密碼本時需要逆序複製 。
*/int insertcodelib(hcodetype cb, int n, elemtype x, char *s, int len)//採用二分查詢插入排序
else
}//新資料，執行插入操作
for (i=n; i>left; i--)
cb[left].code = (char*)malloc(sizeof(char)*(len+1));
if (!cb[left].code)
for (i=len-1; i>=0; i--) //把s的字串逆序複製到code
cb[left].code[len] = '\0';
cb[left].data = x;
return n+1;}/*
函式功能：根據赫夫曼樹進行赫夫曼編碼，生成密碼本
初始條件：赫夫曼樹hf已經存在，n是赫夫曼樹的長度
操作結果：對赫夫曼樹的葉子結點進行編碼，並儲存到密碼本，返回密碼本長度。
對密碼本中的各個結點採用二分查詢插入，構造非遞減序列，以便於查詢和編碼。
*/int hfcoding(hcodetype cb, hnodetype hf, int n)
else
j = f;
f = hf[j].parent;
}str[k] = '\0';
top = insertcodelib(cb, top, hf[i].data, str, k);//採用二分查詢插入排序 } }
return top;}/*
函式功能：顯示密碼本中的明碼和對應密碼資訊
初始條件：密碼本已經存在
操作結果：顯示密碼本中的明碼和對應密碼資訊。
*/void displaycodebook(hcodetype cb, int n)}/*
函式功能：向下調整二叉堆的第pos個元素，使其滿足最小堆的特徵
初始條件：最小堆hf已經存在，只有第pos個元素不滿足特徵
操作結果：向下調整二叉堆的第pos個元素，使其滿足最小堆的特徵。
*/void minheapsiftdown(hnodetype hf, int n, int pos)
else
break;
}hf[pos-1] = temp; //將temp向下調整到適當位置 }/*
函式功能：將線性表hf改造成乙個最小堆
初始條件：線性表hf已經存在
操作結果：將線性表hf改造成乙個最小堆
*/void buildminheap(hnodetype hf, int n)
}
赫夫曼編碼
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