哈夫曼编码和译码

title: 哈夫曼编码和译码
date: 2018-11-21 12:01:27
tags: [数据结构]
categories: 数据结构

实验二 哈夫曼编码和译码

实验目的

1、熟悉二叉树的顺序存储结构；

2、熟悉二叉树的顺序存储结构和具体实现；

3、熟悉哈夫曼编码和译码，及其在顺序存储结构下的实现

实验要求：

1、根据输入构造一棵哈夫曼树，要求该哈夫曼树的左子树小于等于右子树；

2、根据构造的哈夫曼树给出对应的编码；左子树的编码为0，右子树的编码为1；

3、输出各个字符对应的编码与平均编码长度；

4、根据输入的编码，结合构造的哈夫曼树给出对应的译码

5、对带有不同权值的字符进行编码；使用自己实现的编码表对输入的‘0’‘1’代码进行译码

数据输入输出要求

输入示例

5

A 8

B 20

C 30

D 15

E 27

0101101110#

（说明：第一个数据5表示共有5个字符要编码，后面的“A 8”表示A的权为8，字符个数不超过20个；数据0101101110＃是要解码的数据，最后以＃结束）

输出示例

编码为： A 010

B 00

C 11

D 011

E 10

平均编码长度为：2.23

对应的译码为：ACDE

代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
const int INF=0x3f3f3f3f;
using namespace std;
typedef struct
{
    char ch;                     //字母与编码
    int weight;                  //权重
    int parent, lchild, rchild;   //父亲与左右孩子
}HTNode, *HuffmanTree;
typedef char **HuffmanCode;
int Floor[25];
​
//以下为函数原型声明
void   CreateHuffmanTree(HuffmanTree &HT, int w[], char ch[], int n);//构造HuffmanTree
void   Select(HuffmanTree HT, int  n, int &s1, int &s2); //选择两个权重最小的无父亲的结点
void   HTCoding(HuffmanTree HT, HuffmanCode &HC, int n); //利用HuffmanTree对字符编码
void   PrintCode(HuffmanCode HC, int n, char ch[]);//输出编码
double AverageLenght(HuffmanTree HT, HuffmanCode HC, int n); //求平均编码长度
void   DeCode(HuffmanTree HT, int n);//解码
​
int main()
{
    int n;
    int i;
    char arrch[20];
    int arrweight[20];
    double avlength;
    char ch;
    HuffmanTree HT; //HT是一个指针变量，用于指向HuffmanTree
    HuffmanCode HC; //HC是一个指针变量,用于存放对应字符的编码
    scanf("%d",&n);//输入字符个数
    while((ch=getchar())!='\n');
    if(n>20||n<2)   exit(0); //输入的字符数超出要求范围退出；
    for(i=0;i0)，构造哈夫曼树HT，
    int i, m,s1, s2;
    m = 2 * n - 1;
    HT = (HuffmanTree)malloc((m+1) * sizeof(HTNode));  // 0号单元不用
    //设有一组权值存放于数组w[]中，对应的字符在数组ch[]中
    for (i=1; i<=n; i++)
    {
        HT[i].weight=w[i-1];
        HT[i].parent=0;
        HT[i].lchild=0;
        HT[i].rchild=0;
       HT[i].ch =ch[i-1];
     }
     //数组HT后n-1个元素先清空
    for (i=n+1; i<=m; i++)
    {
        HT[i].weight=0;
        HT[i].parent=0;
        HT[i].lchild=0;
        HT[i].rchild=0;
        HT[i].ch='\0';
     }
    for (i=n+1; i<=m; i++) // 建哈夫曼树
    {   Select(HT, i-1, s1, s2);
        HT[s1].parent = i;  HT[s2].parent = i;
        HT[i].lchild = s1;  HT[i].rchild = s2;
        HT[i].weight = HT[s1].weight + HT[s2].weight;
    }
}
​
void Select(HuffmanTree HT, int  n, int &s1, int &s2)
{      //补充完整
    int t1=INF;
    int t2=INF;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        if(HT[i].parent==0)//未被选过
        {
            if(HT[i].weight

​

注意

统计层数用了全局变量数组，不是很好，应该以strlen(HC[I])代替。