【数据拾遗（java描述）】--- 哈夫曼树的基本实现

相关定义

• 节点之间的路径长度：在树中从一个结点到另一个结点所经历的分支，构成了这两个结点间的路径上的经过的分支数称为它的路径长度

• 树的路径长度：从树的根节点到树中每一结点的路径长度之和。在结点数目相同的二叉树中，完全二叉树的路径长度最短。

• 结点的权：在一些应用中，赋予树中结点的一个有某种意义的实数。

• 结点的带权路径长度：结点到树根之间的路径长度与该结点上权的乘积。

• 树的带权路径长度(Weighted Path Length of Tree：WPL)：定义为树中所有叶子结点的带权路径长度之和

• 哈夫曼树（即最优二叉树）：从已给出的目标带权结点(单独的结点) 经过一种方式的组合形成一棵树.使树的权值最小.。最优二叉树是带权路径长度最短的二叉树。根据结点的个数，权值的不同，最优二叉树的形状也各不相同。它们的共同点是：带权值的结点都是叶子结点。权值越小的结点，其到根结点的路径越长。

代码实现

import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Queue;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;/** * 哈夫曼树的简单实现 *  * @author xdsjs * * @param <T> */public class HuffmanTree<T> {    /**     * 创建哈夫曼树     *      * @param binNodes     *            结点列表     * @return 生成的哈夫曼树的根结点     */    public BinNode<T> creatHuffmanTree(List<BinNode<T>> binNodes) {        while (binNodes.size() > 1) {            quickSort(binNodes, 0, binNodes.size() - 1);            BinNode<T> leftNode = binNodes.get(0);            BinNode<T> rightNode = binNodes.get(1);            BinNode<T> rootNode = (BinNode<T>) new BinNode<String>("P", leftNode.getWeight() + rightNode.getWeight());            rootNode.setLeftNode(leftNode);            rootNode.setRightNode(rightNode);            binNodes.remove(0);            binNodes.remove(0);            binNodes.add(rootNode);        }        return binNodes.get(0);    }    /**     * 快排     *      * @param binNodes     * @param begin     * @param end     * @return     */    private void quickSort(List<BinNode<T>> binNodes, int begin, int end) {        if (begin < end && binNodes != null) {            BinNode<T> baseNode = binNodes.get(begin);// 取第一个点位基准点            int i = begin;            int j = end;            while (i < j) {                // 从右向左寻找比基准点小的                while (i < j && binNodes.get(j).getWeight() >= baseNode.getWeight())                    j--;                if (i < j)                    binNodes.set(i++, binNodes.get(j));                // 从左往右寻找比基准点大的                while (i < j && binNodes.get(i).getWeight() <= baseNode.getWeight())                    i++;                if (i < j)                    binNodes.set(j--, binNodes.get(i));            }            binNodes.set(i, baseNode);// 将基准点移动到适当的位置            // 递归调用对子区间进行处理            quickSort(binNodes, begin, i - 1);            quickSort(binNodes, i + 1, end);        }        System.out.println(binNodes.toString());    }    /**     * 层次遍历（队列实现）     *      * @param subTree     */    public void levelTraverse(BinNode<T> subTree) {        if (subTree == null)            return;        Queue<BinNode<T>> queue = new LinkedBlockingQueue<>();        queue.add(subTree);        while (!queue.isEmpty()) {            BinNode<T> binNode = queue.poll();            if (binNode != null) {                visted(binNode);                if (binNode.getLeftNode() != null)                    queue.add(binNode.getLeftNode());                if (binNode.getRightNode() != null)                    queue.add(binNode.getRightNode());            }        }    }    /**     * 访问某结点     *      * @param subTree     */    public void visted(BinNode<T> subTree) {        System.out.println("--name:" + subTree.getDataValue());    }    public static void main(String[] args) {        List<BinNode<String>> binNodes = new ArrayList<>();        binNodes.add(new BinNode<String>("A", 8));        binNodes.add(new BinNode<String>("B", 5));        binNodes.add(new BinNode<String>("C", 6));        binNodes.add(new BinNode<String>("D", 9));        binNodes.add(new BinNode<String>("E", 4));        binNodes.add(new BinNode<String>("F", 8));        binNodes.add(new BinNode<String>("G", 8));        binNodes.add(new BinNode<String>("H", 16));        HuffmanTree<String> huffmanTree = new HuffmanTree<>();        BinNode<String> root = huffmanTree.creatHuffmanTree(binNodes);        huffmanTree.levelTraverse(root);    }}

/** * 表示树节点的类 *  * @author xdsjs * * @param <T> *            结点数据域类型 */public class BinNode<T> {    private BinNode<T> leftNode;// 左结点    private BinNode<T> rightNode;// 右结点    private T dataValue;// 数据域    private double weight;// 权重    public BinNode() {    }    public BinNode(T dataValue) {        super();        this.dataValue = dataValue;    }    public BinNode(T dataValue, double weight) {        super();        this.dataValue = dataValue;        this.weight = weight;    }    public BinNode(BinNode<T> leftNode, BinNode<T> rightNode, T dataValue) {        this.leftNode = leftNode;        this.rightNode = rightNode;        this.dataValue = dataValue;    }    public BinNode<T> getLeftNode() {        return leftNode;    }    public void setLeftNode(BinNode<T> leftNode) {        this.leftNode = leftNode;    }    public BinNode<T> getRightNode() {        return rightNode;    }    public void setRightNode(BinNode<T> rightNode) {        this.rightNode = rightNode;    }    public T getDataValue() {        return dataValue;    }    public void setDataValue(T dataValue) {        this.dataValue = dataValue;    }    public double getWeight() {        return weight;    }    public void setWeight(double weight) {        this.weight = weight;    }    @Override    public String toString() {        return "name" + this.getDataValue() + "\n" + "weight" + this.getWeight() + "\n";    }}

参考博客：http://m.blog.csdn.net/blog/bruce_6/38656413