樹5 赫夫曼樹

2021-10-23 15:02:00 字數 3222 閱讀 3350

這個程式包括

①通過輸入建立赫夫曼樹(哈夫曼樹)

②輸入一串字串,能得到其赫夫曼編碼,輸入一串赫夫曼編碼,也能得到其原始字串,有能實現這兩個功能的兩個函式

思路是下面這個博主的,在此表示感謝:

noj-哈夫曼編/解碼器

原題目:

不過為了以後複習時看得懂,我修改了輸入方式:

不過由於中間步驟不同,最後輸出的編碼序列和其他演算法可能有不同,是由於同編碼的赫夫曼樹不止有一棵,如果兩個節點權值相同,兩個的左右位置可以交換

上學期寫這個實驗的時候我用的是指標*lch,*rch,非常費事,**也不知道哪去了,所以借用那個博主的思路直接使用順序結構構造樹

typedef

struct

huffnode;

//單個的樹節點

typedef

struct

hufftree;

先說明主函式內容,理解整體思路,再分條進入看每個功能如何實現

int

main()

,i,nodenum;

//a儲存字串編碼後的01序列,i用來計數,nodenum是字元數目,a[0]儲存內容長度

char b[

101]=;

//b用來儲存01序列翻譯成的字串,b[0]儲存內容長度

nodenum=

input

(&t)

;//把字元及其權值輸入到樹中,同時返回字元數(t->num總結點數)

buildtree

(&t)

;//建樹

code

(&t,a,nodenum)

;//給字串編碼(字串在這個函式中讀取)

encode

(&t,a,b)

;//將a中的編碼翻譯成b中的字元

for(i=

1;i<=a[0]

;i++

)//輸出a中的編碼,同時注意:a[0]、b[0]儲存的都是內容長度,所以從a[1]、b[1]開始

cout<

for(i=

1;i<=b[0]

;i++

)//輸出b中的編碼

return0;

}

輸入:按提示輸入(主函式input,乙個子函式initnode)

int

input

(hufftree *t)

return num;

//最後返回字元的數量

}

void

initnode

(huffnode *node)

建樹(主函式buildtree,兩個子函式weightsum和smallest(不包括initnode))

void

buildtree

(hufftree *t)

t->root=t-

>num;

//當從上面那個while迴圈出來之後,t->num就是最後乙個新建的節點,而它就是根節點。

//由此可見,順序儲存且赫夫曼樹,根節點最後才確定

}

int

weightsum

(hufftree *t)

//就是乙個乙個累加權值

return weightsum;

}

int

smallest

(hufftree *t,

int weightsum)

if(min>t-

>tree[i]

.weight)

//這兩步就是一步一步篩選出權值最小的節點}if

(min==weightsum)

//但是如果此時得到的權值為所有字元權值之和,說明只剩乙個根節點還沒visited了

//那不就是樹建完了嗎?於是返回0,來跳出buildtree函式中的迴圈

else

//如果不是上述情況,那rec記錄的就是權值最小的節點了

}

編碼

呼叫了strlen,要include

void

code

(hufftree *t,

int a[

2001],

int nodenum)

}//下面的原理就是從樹中某個字元節點出發,逐個找它的雙親節點,因此是逆序的

while

(t->tree[position]

.parent)

//當還沒到根節點(根節點的parent是0)

else

//不然就是1

alength++

; position=t-

>tree[position]

.parent;

//看它的雙親節點編碼如何}}

a[0]=alength-1;

//最後一步沒有下一步,卻仍然搞了alength++,所以真實長度是alength-1

reverse

(a);

//最後a是逆序的,因此為了方便起見,把a逆回來,就正序了

}

void

reverse

(int a[

2001])

}

解碼

想象乙個虛擬指標,開始指向根節點,根據赫夫曼編碼每一位的0或1,決定下一步指到它的左孩子還是右孩子.直到指向某個字元,把這個字元輸入到b中,然後讓這個虛擬指標返回根節點,即可

void

encode

(hufftree *t,

int a[

2001],

char b[

101])}

else

//解釋同上,不過注意,if(t->tree[position].rch那步也可以為lch,只要表達出到了底部的意思即可}}

b[0]=blength;

//出迴圈,b內容的長度blength

}

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