code of huffman(参考)

来源：互联网发布：jtl 文件java 解析编辑：程序博客网时间：2024/06/01 08:02

source：http://blog.csdn.net/yinxusen/article/details/6261549

这是别人写的Huffman

比我的功能全点，主要是欣赏一下别人的内存分配方式，它使用的指针动态分配

[cpp] view plaincopyprint?

#include <iostream.h>
#include <string.h>
/*
哈夫曼编码示例程序
作者：杨勇
哈夫曼建树算法描述：
1. 将所有权值分别构造一个只有一个结点的二叉树结点，将这些结点加入集合A（哈夫曼森林）
2. 检查集合A成员的个数，如果为1，则算法结束，集合A中唯一的结点为哈夫曼树的根。
3. 从集合A中取出根结点权值最小的两棵树a, b，集合中不再保留这两棵树。
4. 由a和b分别为左、右子树构造一个新的二叉树r, 令r的权值等于a的权值与b的权值之和。
5. 将r加入到集合A中，返回第 2 步。
*/
struct HuffmanNode //哈夫曼树结点类型
{
char data; //结点上的数据
int power; //结点的权值
HuffmanNode *lchild; //左分支(作为二叉树结点时用)
HuffmanNode *rchild; //右分支(作为二叉树结点时用)
HuffmanNode *next; //后继指针(作为单链表结点时用)
};
//给Huffman森林（按各树根结点的值升序排列的带头结点的链表）添加一棵Huffman树
//使得链表仍然有序
void AddNode(HuffmanNode *headNode, HuffmanNode *pNode)
{
HuffmanNode *p = headNode;
//找到第一个权值小于给定结点的结点，p指定该结点的前一个结点
while (p->next && p->next->power < pNode->power) p = p->next;
pNode->next = p->next;
p->next = pNode;
}
//功能：构造哈夫曼树
//参数说明
//n: 字符的个数
//datas: 要统计的字符
//powers: 字符对应的权值(出现的次数)
HuffmanNode* CreateHuffmanTree(int n, char datas[], int powers[])
{
HuffmanNode head;
head.next = NULL; //初始化森林
for (int i = 0; i < n; i++)
{
HuffmanNode *pNode = new HuffmanNode;
pNode->data = datas[i];
pNode->power = powers[i];
pNode->lchild = pNode->rchild = pNode->next = NULL;
AddNode(&head, pNode);
}
//开始构造
while (head.next)
{
if (!head.next->next) //只剩最后一个结点，这就是根
{
return head.next;
}
//取前两个出来构造一棵新树（因为链表已经按权值升序排列了，前两个就是最小的两个）
HuffmanNode *pN1, *pN2, *pRoot;
pN1 = head.next; //第一个结点
pN2 = pN1->next; //第二个结点
head.next = pN2->next; //将这两个结点从链表中删除
pRoot = new HuffmanNode; //为这两个结点建立根结点
pRoot->power = pN1->power + pN2->power; //权值相加
pRoot->lchild = pN1; //左分支为第一个结点
pRoot->rchild = pN2; //右分支为第二个结点
//将新的根加入哈夫曼森林
AddNode(&head, pRoot);
}
return NULL;
}
//计算哈夫曼树的带权路径长度PWL
//node: 树结点
//level: 当前层数
int GetPWL(HuffmanNode *node, int level)
{
if (!node) return 0;
if (!node->lchild && !node->rchild) return node->power * level; //是叶结点
return GetPWL(node->lchild, level + 1) + GetPWL(node->rchild, level+1);
}
//获取所有叶点的哈夫曼编码
//node: 树结点
//code: 上层前缀
void GetCodes(HuffmanNode *node, const char *code)
{
if (!node->lchild && !node->rchild)
{
//是叶结点，打印编码
cout << node->data << " " << node->power << " " << code << endl;
return;
}
int len = strlen(code);
char *newcode = new char[len+2];
strcpy(newcode, code);
newcode[len+1] = '/0';
if (node->lchild) //左分支分配'1'
{
newcode[len] = '1';
GetCodes(node->lchild, newcode);
}
if (node->rchild) //右分支分配'0'
{
newcode[len] = '0';
GetCodes(node->rchild, newcode);
}
delete[] newcode;
}
//释放所有结点,要按二叉树的方式
void FreeNodes(HuffmanNode *node)
{
if (!node) return;
FreeNodes(node->lchild);
FreeNodes(node->rchild);
delete node;
}
//请尝试改变主函数，使之能统计指定文本文件中的各字母出现的次数，然后给这些字母编码，并将文本文件的内容编码后输出到out.txt中
void main()
{
int n, pow;
char ch;
do
{
cout << "请输入字母个数:";
cin >> n;
} while (n < 1);
char *datas = new char[n];
int *pows = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout << "请输入第 " << i+1 << " 个字母及权值:";
cin >> ch >> pow;
datas[i] = ch;
pows[i] = pow;
}
HuffmanNode *root = CreateHuffmanTree(n, datas, pows);
cout << "构造出哈夫曼树的权值为：" << GetPWL(root, 0) << endl;
cout << "所有字母的哈夫曼编码如下：" << endl;
GetCodes(root, "");
FreeNodes(root);
delete[] datas;
delete[] pows;
}