第十一周项目1验证算法—（4）哈夫曼编码的算法验证

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 文件名称：1.cpp 
 作者：孟令康
 完成日期：2016年9月12日 
 版本号：v1.0 
 问题描述：根据哈夫曼编码树求对应的哈夫曼编码的算法
 输入描述：无。
 输出描述：哈夫曼编码算法的验证结果。

 代码：

#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;                //构造哈夫曼树        void CreateHT(HTNode ht[],int n)        {            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;            }        }                //实现哈夫曼编码        void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)        {            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;            }        }                //输出哈夫曼编码        void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)        {            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);        }                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：

       利用哈夫曼算法构造最小二叉树。

学习心得：

       加深对哈夫曼编码的理解。