C語言哈夫曼樹和哈夫曼編碼的實現

2021-07-26 06:58:15 字數 1826 閱讀 2692

哈夫曼樹是一類帶權路徑（wpl）最短的的樹。下面說一下實現**：

首先仍然是型別定義:

typedef char **huffmancode;


typedef structhtnode,*huffmantree;
選擇函式：

void select(huffmantree ht, int i,int *s1,int *s2)


else


if (ht[j].parent == 0 && ht[*s2].weight > ht[j].weight)


*s2 = j;


}}
先讓s1和s2指向0號位置（在下面建立函式中會把s1和s2號位置的權值設定為最大值），在已經儲存權值的位置檢查是否存在雙親為0並且權值比s1小的節點，如果有，則將s1的儲存的位置賦值給s2(由於s1必然小於或等於s2，所以當發現有權值比s1小的節點時，s1中儲存的節點變為權值第二小的節點，而s2正好用來儲存第二小節點的位址)，之後讓j的值賦值給*s1。如果不存在權值比s1小的節點，則判斷它的權值是否比s2的小（其權值有可能介於s1指向節點的權值和s2指向節點權值之間）。如果小於s2指向的權值，則將j賦值給*s2。

建立哈夫曼樹：

htnode *createhuffmantree(huffmantree ht, int n)


ht[0].weight = 9999;


for (i = 1; i <= n; i++)


scanf("%d", ht[i].weight);


for (i = n + 1; i <= m; i++)


return ht;


}
先判斷這棵樹是否只有乙個節點，如果僅僅只有乙個，則不需要建立哈夫曼樹，返回。確定m的值，哈夫曼數所有節點的數目。為哈夫曼樹分配（m+1）個節點空間，並將所有節點的雙親、左右孩子均賦值為0，表示沒有雙親、左右孩子。將0號節點的權值賦值為乙個很大的值，並輸入n個節點的權值。最後，從n+1號結點開始作為雙親結點，依次找到最小兩個節點的位置，並將其雙親設定為i，將i號節點的左右子樹分別設定為s1、s2，權值為左右子樹權值之和。直到i<=m為止。

構造哈夫曼編碼：

huffmancode createhuffmancode(huffmantree ht, huffmancode hc, int n)


hc[i] = (char *)malloc(sizeof(char)*(n - start));


strcpy(hc[i], &cd[start]);


}	delete cd;


return hc;


}
為hc分配n+1個char *空間,為cd分配n個空間，並將』\0』賦值給cd最後一位。依次獲得哈夫曼編碼：每一次都將start定位到n-1處，即cd的最後一位，然後讓c等於要獲得編碼的位置（即i），f等於c的雙親，當c的雙親不為0的時候重複執行將start向前移動一位，判斷c是不是f號節點的左子樹，如果是，則cd[start]則為』0『(char型別)，否則為』1』，c移動到原來c的雙親上，f移動到原來f的雙親上。為hc[i]分配適當空間（n-start個），將cd的內容複製到hc[i]中。獲得所有哈夫曼編碼後，釋放cd分配的空間。

加入main()：

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1.定義 哈夫曼編碼主要用於資料壓縮。哈夫曼編碼是一種可變長編碼。該編碼將出現頻率高的字元，使用短編碼 將出現頻率低的字元，使用長編碼。變長編碼的主要問題是，必須實現非字首編碼，即在乙個字符集中，任何乙個字元的編碼都不是另乙個字元編碼的字首。如 0 10就是非字首編碼，而0 01不是非字首編碼。2....

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