编码节点poj 1521 Entropy huffman(哈夫曼）编码
新手发帖，很多方面都是刚入门，有错误的地方请大家见谅，欢迎批评指正
题目链接：http://poj.org/problem?id=1521
题目很长，长的都读不懂咋回事，不过很好懂得，意思就是给你个字符串，让你输出用普通ASCII编码和用huffman编码分别占用的位数，然后输出压缩比；
第一次写哈夫曼编码，写了半天，到最后还wa了好几次，这个压缩比的输出格式太蛋疼了，他说保存一名小数，但是如果是x.0,则直接输出x，这一天找了半天，最后试了好些格式才给试出来的。虽然题目没有要求写编码和解码，但是由于想练习下，我自己也给写了出来；
大题思路是：首先找出每一个字符出现的频率（即次数），然后每一个字符首先占一个节点，然后对全部节点取频率最小的两个，再结构一个节点为这两个节点的父节点，其频率为这个节点频率之和，直到只剩下一个节点，此节点即为根节点，然后对各个节点进行编码，跟节点没有编码，然后递归编码，规则为：一个节点的左孩子的编码为此节点的编码加‘0’，右孩子的编码为此节点的编码+‘1’；直到没有左右孩子为止；
然后求编码长度的时候，对于全部的叶子节点，让其编码长度乘频率，然后累加，就得到全部编码的长度了。
参考代码如下：
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <cstdio>
using namespace std;
struct Node
{
int val; //记载节点的频率
char c; //节点机率的字符，中间节点的c值均设为0；
int len; //编码的长度；
char code[31]; //编码；
int num; //记载在数组中的位置，存属为了操纵便利，完全可以没有；
int lchild; //左孩子的下标 若没有 为-1；
int rchild; //右孩子的下标，若没有，为-1；
int parent; //父亲节点的下标，若没有，为-1；
};
bool operator <(const Node &a,const Node &b) //考虑到用到优先队列取最小和次小，全部重载下<号
{
return a.val>b.val;
}
Node a[201];
int lens; //字符串长度
int lentree; //数的节点的个数；
char s[10001]; //读入的字符串
int flag[10001]; //用来判断字符串的某一名的字符之前有无出现过
int pcodelen,nowcodelen; //分别表现用ASCII编码和用huffman编码的长度
double ans; //压缩比
void codenode(int k) //对各个节点进行编码；
{
if(a[k].lchild!=-1)
{
strcpy(a[a[k].lchild].code,a[k].code);
a[a[k].lchild].code[a[k].len]='0';
a[a[k].lchild].len=a[k].len+1;
codenode(a[k].lchild);
}
if(a[k].rchild!=-1)
{
strcpy(a[a[k].rchild].code,a[k].code);
a[a[k].rchild].code[a[k].len]='1';
a[a[k].rchild].len=a[k].len+1;
codenode(a[k].rchild);
}
if(a[k].lchild==-1&&a[k].rchild==-1)
{
nowcodelen+=a[k].val*a[k].len; //如果为叶子几点则令nowcodelen的值增加此节点编码长度的值
}
}
void codestr(char *source,char *code) //对字符串进行编码
{
int i;
int j;
int lencode=0;
int lensource=strlen(source);
for(i=0;i<lensource;i++)
{
for(j=0;j<(lentree+1)/2;j++)
{
if(a[j].c==source[i])
{
strcpy(code+lencode,a[j].code);
lencode+=a[j].len;
}
}
}
code[lencode]=0;
}
void decode(char *code,char *str)//解码
{
int i;
int lenstr=0;
int lencode=strlen(code);
for(i=0;i<lencode;)
{
int t=lentree-1;
while(a[t].lchild!=-1||a[t].rchild!=-1)
{
if(code[i]=='0')
{
t=a[t].lchild;
i++;
}
else
{
t=a[t].rchild;
i++;
}
}
str[lenstr++]=a[t].c;
}
str[lenstr]=0;
}
void execute()
{
if(lentree==1)
{
nowcodelen=a[lentree-1].val;
return ;
}
int i;
priority_queue<Node> q;
while(!q.empty())
q.pop();
for(i=0;i<lentree;i++)
{
a[i].rchild=a[i].lchild=-1;
a[i].num=i;
q.push(a[i]);
}
while(q.size()!=1)//结构最优二叉树
{
Node x1=q.top();
q.pop();
Node x2=q.top();
q.pop();
a[lentree].val=x1.val+x2.val;
a[lentree].rchild=x1.num;
a[lentree].lchild=x2.num;
a[lentree].num=lentree;
q.push(a[lentree]);
lentree++;
}
a[lentree].len=0; //先令根节点的编码长度为0；
nowcodelen=0;
codenode(lentree-1);
/*
char code[10001];
codestr(s,code);
cout<<"编码为:"<<endl;
cout<<code<<endl;
char str[10001];
decode(code,str);
cout<<"解码后字符串为:"<<endl;
cout<<str<<endl;
*/
}
int main()
{
char c;
char cmp[6]={'E','N','D','\0'};
while(gets(s)&&strcmp(s,cmp)!=0)
{
lens=strlen(s);
lentree=0;
memset(flag,-1,sizeof(flag));
memset(a,0,sizeof(a));
for(int i=0;i<lens;i++)//结构全部叶子节点
{
if(flag[i]!=-1)
a[flag[i]].val++;
else
{
a[lentree].c=s[i];
a[lentree].val++;
for(int j=i+1;j<lens;j++)
if(s[j]==s[i])
flag[j]=lentree;
lentree++;
}
}
pcodelen=8*lens; //ASCII编码长度就为字符串长度乘8
execute();
ans=(double)pcodelen/(double)nowcodelen;
cout<<pcodelen<<' ';
cout<<nowcodelen<<' ';
if((ans-floor(ans))<0.1) //如果ans小数点后一名为0，则输出个整数
cout<<ans<<endl;
else
cout<<fixed<<setprecision(1)<<ans<<endl;
}
return 0;
}
文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录： 女人篇
有的女人就是Windows虽然很优秀，但是安全隐患太大。
有的女人就是MFC她条件很好，然而不是谁都能玩的起。
有的女人就是C#长的很漂亮，但是家务活不行。
有的女人就是C++,她会默默的为你做很多的事情。
有的女人就是汇编虽然很麻烦，但是有的时候还得求它。
有的女人就是SQL，她会为你的发展带来莫大的帮助。
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