第十一周 项目一 【验证算法 4 哈弗曼树】
来源:互联网 发布:sql常用语句及用法 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 11:31
/* * Copyright (c) 2016, 烟台大学计算机与控制工程学院 * All rights reserved. * 文件名称:main.cpp,btree.h,btree.cpp* 作者:李潇 * 完成日期:2016年11月10日 * 版本号:vc++6.0 * * 问题描述:哈弗曼编码的算法验证* 输入描述:* 程序输出: */
// btree.h#include <stdio.h>#include <string.h>#define N 50 //叶子结点数#define M 2*N-1 //树中结点总数//哈夫曼树的节点结构类型typedef struct{ char data; //结点值 double weight; //权重 int parent; //双亲结点 int lchild; //左孩子结点 int rchild; //右孩子结点} HTNode;//每个节点哈夫曼编码的结构类型typedef struct{ char cd[N]; //存放哈夫曼码 int start;} HCode;void CreateHT(HTNode ht[],int n);//构造哈夫曼树void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);//实现哈夫曼编码void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);//输出哈夫曼编码
//btree.cpp#include "btree.h"void CreateHT(HTNode ht[],int n)//构造哈夫曼树{ int i,k,lnode,rnode; double min1,min2; for (i=0; i<2*n-1; i++) //所有结点的相关域置初值-1 ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1; for (i=n; i<2*n-1; i++) //构造哈夫曼树 { min1=min2=32767; //lnode和rnode为最小权重的两个结点位置 lnode=rnode=-1; for (k=0; k<=i-1; k++) if (ht[k].parent==-1) //只在尚未构造二叉树的结点中查找 { 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[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight; ht[i].lchild=lnode; ht[i].rchild=rnode; ht[lnode].parent=i; ht[rnode].parent=i; }}void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)//实现哈夫曼编码{ int i,f,c; HCode hc; for (i=0; i<n; i++) //根据哈夫曼树求哈夫曼编码 { hc.start=n; c=i; f=ht[i].parent; while (f!=-1) //循序直到树根结点 { if (ht[f].lchild==c) //处理左孩子结点 hc.cd[hc.start--]='0'; else //处理右孩子结点 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)//输出哈夫曼编码{ int i,k; double sum=0,m=0; int j; printf(" 输出哈夫曼编码:\n"); //输出哈夫曼编码 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);}
// main.cpp#include "btree.h"#include "stdio.h"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[M]; 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:
知识点总结:
哈弗曼树的构造关键点在于:先找两个最小的数,相加成为一个双亲节点,依次构建完成,存取每个元素的编码时还需单独用一个结构体存储。
心得体会:
其实感觉哈弗曼树还是比较容易理解和掌握的。
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