2015年大二上-数据结构-树和二叉树-2-(5)哈夫曼编码

时间:2023-01-15 22:10:01
/* 
*Copyright (c) 2014,烟台大学计算机学院 
*All rights reserved. 
*文件名称:Annpion.cpp 
*作者:王耀鹏 
*完成日期:2016年1月9日 
*版本号:v1.0 
* 
*问题描述:哈夫曼编码 
*输入描述:无 
*输出描述:输出哈夫曼编码
*/  
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 50
typedef struct
{
    char data;
    double weight;
    int parent;
    int lchild;
    int rchild;
}HTNode;
typedef struct
{
    char cd[N];
    int start;
}HCode;
void CreateHT(HTNode ht[],int n)
{
    int i,k,lnode,rnode;
    double min1,min2;
    for(i=0;i<2*n-1;++i)
        ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
    for(i=n;i<2*n-1;++i)
    {
        min1=min2=32767;
        lnode=rnode=-1;
        for(k=0;k<i;++k)
        {
            if(ht[k].parent==-1)
            {
                if(ht[k].weight<min1)
                {
                    min2=min1;
                    rnode=lnode;
                    min1=ht[k].weight;
                    lnode=k;
                }
                else if(ht[k].weight<min2)
                {
                    min2=ht[k].weight;
                    rnode=k;
                }
            }
        }
        ht[lnode].parent=i;
        ht[rnode].parent=i;
        ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;
        ht[i].lchild=lnode;
        ht[i].rchild=rnode;
    }
}
void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)
{
    int i,f,c;
    HCode hc;
    for(i=0;i<n;++i)
    {
        hc.start=n;
        c=i;
        f=ht[i].parent;
        while(f!=-1)
        {
            if(ht[f].lchild==c)
                hc.cd[hc.start--]='0';
            else
                hc.cd[hc.start--]='1';
            c=f;
            f=ht[f].parent;
        }
        hc.start++;     //start指向哈夫曼编码最开始字符
        hcd[i]=hc;
    }
}
void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)
{
    int i,j,k;
    double sum=0,m=0;
    printf("  输出哈夫曼编码:\n");
    for(i=0;i<n;++i)
    {
        j=0;
        printf("     %c:\t",ht[i].data);
        for(k=hcd[i].start;k<=n;++k)
        {
            printf("%c",hcd[i].cd[k]);
            ++j;
        }
        m+=ht[i].weight;
        sum+=ht[i].weight*j;
        printf("\n");
    }
    printf("\n  平均长度=%g\n",1.0*sum/m);
}
int main()
{
    int n=8,i;      //n表示初始字符串的个数
    char str[]= {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h'};
    double fnum[]= {0.07,0.19,0.02,0.06,0.32,0.03,0.21,0.1};
    HTNode ht[2*N-1];
    HCode hcd[N];
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        ht[i].data=str[i];
        ht[i].weight=fnum[i];
    }
    printf("\n");
    CreateHT(ht,n);
    CreateHCode(ht,hcd,n);
    DispHCode(ht,hcd,n);
    printf("\n");
    return 0;
}

运行结果:

2015年大二上-数据结构-树和二叉树-2-(5)哈夫曼编码