数据结构与算法：哈夫曼树（源码）！

原文出处：http://www.cnblogs.com/shiyangxt/archive/2008/12/05/1348174.html

这些天明白了一个道理，搞技术也是需要激情的。

也不知道为什么这段过的感觉特别的不爽，也不知道是因为快要考试了，心里没底，而带来的恐惧，还是

搞技术太久，心里想放个假，总之是过的晕晕乎乎，做事情也总是反应迟钝，思维也不快，我爸妈说我是因为睡

不够，但是我觉得我一晚上睡6个半小时，也不算短了。真不知道这样的感觉还要持续多久。

习惯了，下课就做到电脑前，习惯了，晚上一个人回宿舍，习惯了，饿了随便吃点，习惯了，一个人钻研。

当一切开始成为了定式，总觉得生活变的简单。有一些人羡慕我，觉得我有很好的环境学技术。

但是我现在也不觉得我有什么好自满的东西。不过是个再普通不过的走在技术道路上的菜鸟。

心里有千万般的无奈，心里有数不清的彷徨。

我渴望曾经的激情。

其实我也不想说那么多，耽误看帖人的时间，但是心里总有些不吐不快。

师兄总是开玩笑的说我现在开始“淡定了”。

朋友们也觉得我越来越“沉默了”。

现在也不敢想以后会成什么样子，一切都未知。

我不想到了以后“生无可恋，死无可依”（这是一个老程序员的感悟）。

但是我不能停止，停止就是倒退。

好啦，不罗嗦了，下面是我的程序：

#include<iostream> #define MAXVALUE 100000using namespace std;const int n=4;//叶子节点个数 //构造哈夫曼树结点 typedef struct{int weight;//权值 int parent;//父节点 int lchild;//左子树 int rchild;//右子树 }HNodeType;HNodeType HFMTree[2*n-1];//结点数 //构造哈夫曼编码数组typedef struct{int bit[n];int start;}HCodeType;HCodeType HFMCode[n];//创建哈夫曼树 void createHFMTree(HNodeType HFMTree[],int n){int m1,x1,m2,x2;int i,j;//初始化for(i=0;i<2*n-1;i++){   HFMTree[i].weight=0;   HFMTree[i].parent=-1;   HFMTree[i].lchild=-1;   HFMTree[i].rchild=-1;}cout<<"请输入结点权值："<<endl; for(i=0;i<n;i++){                   cin>>HFMTree[i].weight;}for(i=0;i<n-1;i++){   x1=x2=MAXVALUE;   m1=m2=0;   for(j=0;j<n+i;j++){    if(HFMTree[j].parent==-1&&HFMTree[j].weight<x1){     x2=x1;     m2=m1;     x1=HFMTree[j].weight;     m1=j;    }    else if(HFMTree[j].parent==-1&&HFMTree[j].weight<x2){     x2=HFMTree[j].weight;     m2=j;    }   }   HFMTree[m1].parent=n+i;HFMTree[m2].parent=n+i;   HFMTree[n+i].weight=HFMTree[m1].weight+HFMTree[m2].weight;   HFMTree[n+i].lchild=m1;   HFMTree[n+i].rchild=m2;}}//转化编码 void createHFMCode(HNodeType HFMTree[],HCodeType HFMCode[]){HCodeType cd;int i,j,c,p;for(i=0;i<n;i++){   cd.start=n-1;   c=i;   p=HFMTree[c].parent;   while(p!=-1)   {    if(HFMTree[p].lchild==c)cd.bit[cd.start]=0;    else cd.bit[cd.start]=1;    cd.start--;    c=p;    p=HFMTree[c].parent;   }   for(j=cd.start+1;j<n;j++)    HFMCode[i].bit[j]=cd.bit[j];   HFMCode[i].start=cd.start+1;}}//主函数 int main(){int i,j;//创建树 createHFMTree(HFMTree,n);//转码 createHFMCode(HFMTree,HFMCode);cout<<endl;for(i=0;i<n;i++){   for(j=HFMCode[i].start;j<=n-1;j++)   {    cout<<HFMCode[i].bit[j];   }   cout<<endl;}return 0;}

这个是雏形，下面我们要实现的功能是，输入一个含有N位A,B,C,D四种字母的字符串。

然后转换成只含有0，1的代码串。之所以要使用哈夫曼树是因为哈夫曼树是最优树。根据权值来实现最短编码。

下面是实现自动转码的程序：

#include<iostream> #define MAXVALUE 100000using namespace std;const int n=4;//叶子节点个数 string l;int size;//构造哈夫曼树结点 typedef struct{int weight;//权值 int parent;//父节点 int lchild;//左子树 int rchild;//右子树 }HNodeType;HNodeType HFMTree[2*n-1];//结点数 //构造哈夫曼编码数组typedef struct{int bit[n];int start;}HCodeType;HCodeType HFMCode[n];//创建哈夫曼树 void createHFMTree(HNodeType HFMTree[],int n){int m1,x1,m2,x2;int i,j;//初始化for(i=0;i<2*n-1;i++){   HFMTree[i].weight=0;   HFMTree[i].parent=-1;   HFMTree[i].lchild=-1;   HFMTree[i].rchild=-1;}cout<<"*******************哈夫曼树字符串最优转码程序***********************"<<endl; cout<<"请输入一个字符串：(只含有A，B，C，D四种字符,输入回车结束)"<<endl; cin>>l;std::string str(l);  size=str.size();      for(int i=0;i<size;++i){      if(str.at(i)=='A')HFMTree[0].weight++;   else if(str.at(i)=='B')HFMTree[1].weight++;   else if(str.at(i)=='C')HFMTree[2].weight++;   else if(str.at(i)=='D')HFMTree[3].weight++;   else{    cout<<"输入有误!"<<endl;   break;   }}for(i=0;i<n-1;i++){   x1=x2=MAXVALUE;   m1=m2=0;   for(j=0;j<n+i;j++){    if(HFMTree[j].parent==-1&&HFMTree[j].weight<x1){     x2=x1;     m2=m1;     x1=HFMTree[j].weight;     m1=j;    }    else if(HFMTree[j].parent==-1&&HFMTree[j].weight<x2){     x2=HFMTree[j].weight;     m2=j;    }   }   HFMTree[m1].parent=n+i;HFMTree[m2].parent=n+i;   HFMTree[n+i].weight=HFMTree[m1].weight+HFMTree[m2].weight;   HFMTree[n+i].lchild=m1;   HFMTree[n+i].rchild=m2;}}//转化编码 void createHFMCode(HNodeType HFMTree[],HCodeType HFMCode[]){HCodeType cd;int i,j,c,p;for(i=0;i<n;i++){   cd.start=n-1;   c=i;   p=HFMTree[c].parent;   while(p!=-1)   {    if(HFMTree[p].lchild==c)cd.bit[cd.start]=0;    else cd.bit[cd.start]=1;    cd.start--;    c=p;    p=HFMTree[c].parent;   }   for(j=cd.start+1;j<n;j++)    HFMCode[i].bit[j]=cd.bit[j];   HFMCode[i].start=cd.start+1;}}//主函数 int main(){int i,j;//创建树 createHFMTree(HFMTree,n);//转码 createHFMCode(HFMTree,HFMCode);cout<<endl;int k=65;for(i=0;i<n;i++){   cout<<(char)k<<"的编码：";   for(j=HFMCode[i].start;j<=n-1;j++)   {    cout<<HFMCode[i].bit[j];   }   k++;   cout<<endl;}cout<<"转码后的字符串为："<<endl;std::string str(l);  size=str.size();      for(int i=0;i<size;++i){      if(str.at(i)=='A'){   for(j=HFMCode[0].start;j<=n-1;j++)   cout<<HFMCode[0].bit[j];   }   else if(str.at(i)=='B'){   for(j=HFMCode[1].start;j<=n-1;j++)   cout<<HFMCode[1].bit[j];   }   else if(str.at(i)=='C'){   for(j=HFMCode[2].start;j<=n-1;j++)   cout<<HFMCode[2].bit[j];   }   else if(str.at(i)=='D'){   for(j=HFMCode[3].start;j<=n-1;j++)   cout<<HFMCode[3].bit[j];   }   else{    cout<<"输入有误!"<<endl;   break;   }}return 0;}