PTA 6-7 哈夫曼树及哈夫曼编码

6-7 哈夫曼树及哈夫曼编码

函数SelectTwoMin(int upbound, HuffmanTree HT, int &s1, int &s2)是从1到upbound中找出father为0的节点赋给s1,s2,（为了保证答案唯一，请让s1的节点编号小于s2），函数HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC, int *w, int n)是构造哈夫曼树以及计算哈夫曼编码。保证输入的权重值小于1000。

函数接口定义：
void SelectTwoMin(int upbound, HuffmanTree HT, int &s1, int &s2);
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC, int *w, int n);
其中 upbound 编号，HT是哈夫曼树，HC是哈夫曼编码，w是权值，n是叶子节点个数。

裁判测试程序样例：
#include
#include
#include

typedef struct {
int weight;
int parent;
int lchild;
int rchild;
} HTNode, *HuffmanTree;
typedef char ** HuffmanCode;

void SelectTwoMin(int upbound, HuffmanTree HT, int &s1, int &s2);
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC, int *w, int n);

int main() {
HuffmanTree ht;
HuffmanCode hc;

int n;
scanf("%d", &n);

int *w = (int *) malloc (n * sizeof(int));
for(int i = 0; i < n; ++ i)
    scanf("%d", &w[i]);

HuffmanCoding(ht, hc, w, n);

for (int i = 1; i <= 2 * n - 1; ++ i) {
    printf("%d %d %d %d\n", 
    ht[i].weight, ht[i].parent, ht[i].lchild, ht[i].rchild);
}

for (int i = 1; i <= n; ++ i)
    printf("%s\n", hc[i]);

free(w);
free(ht);
for (int i = 1; i <= n; ++ i)
    free(hc[i]);

return 0;

}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
####输入格式： 第一行输入一个数n，表示叶子节点的个数，接下去输入n个整数，表示每个节点的值

####输出格式： 只要建树即可，输出已经确定了

输入样例：
4
1 2 3 4
输出样例：
1 5 0 0
2 5 0 0
3 6 0 0
4 7 0 0
3 6 1 2
6 7 3 5
10 0 4 6
110
111
10
0

void SelectTwoMin(int upbound, HuffmanTree HT, int &s1, int &s2)
{
	int x1=0,x2=0;
    int m1= 1000;
    int m2= 1000;
    for(int i=1; i<=upbound; i++)
    {
        if(HT[i].parent == 0&& HT[i].weight < m1)//更新 
        {//因为s1的编号要比s2的小 所以当出现一个比当前最小的还要小的时候 
		//就要重新更新数据 因为s2为第二小 所以把原先最小的数给s2就完成了更新
		//然后把最新的最小的给s1 就使得s1为当前第一小 s2为当前第二小 
            m2= m1;//深度更新 
            x2 = x1;//位置更新 
            m1 = HT[i].weight;//重新赋值 
            x1 = i;//更新位置 
        }
        else if(HT[i].parent == 0 && HT[i].weight <m2)
        {//要是新出现的数比当前第二小的小但是比第一小要大时 只要更新s2即可 
            m2 = HT[i].weight;
            x2 = i;
        }
    }
    s1 = x1;
    s2 = x2;
//最后把位置传递给s1，s2 
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT, HuffmanCode &HC, int *w, int n)
{
	int s1=0;
    int s2=0;
    HT = (HuffmanTree)malloc(sizeof(HTNode)*(2*n));
    HC = (char **)malloc(sizeof(char *)*(n+1));
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
    	HC[i] = (char *)malloc(sizeof(char)*(n+1));
		memset(HC[i],0,sizeof(char)*(n+1));
	}
    for (int i = 0; i <n ; ++i) {
        HT[i+1].weight = w[i];//把之前读入的每一位的权重导入weight 
    }//给结构体赋值
    for (int i = 1;i<=2*n-1;i++) {
    	HT[i].parent =0;
    	HT[i].lchild =0;
    	HT[i].rchild =0;
	}
	for (int i=n+1;i<=2*n-1;i++){
		SelectTwoMin(i-1,HT,s1,s2);//找权值最小的两个点 
		HT[i].lchild  =s1;//找到它的孩子 
		HT[i].rchild  =s2;
		HT[s1].parent =i;//新找到的孩子节点的父节点为当前节点 
	    HT[s2].parent =i;
		HT[i].weight =HT[s1].weight +HT[s2].weight ;//新的节点的权重为两个相加 
	}//下面为哈夫曼树的编码 
	for (int i=1;i<=n;i++){
	int start =n-1;//是从孩子节点一直找父节点 所以是逆着往上取 所以从后往前存 
	char cd[n];//开个数组来保存 
	cd[n-1]='\0';
	int c=i;
	int f=HT[i].parent ;//先找当前节点的父节点 
	while (f!=0){//只要存在父节点 
		start--;
		if(HT[f].lchild ==c){//看当前节点是父节点的左娃还是右娃 
			cd[start]='0';//左娃为0 
		}
		else {
			cd[start]='1';//右娃为1 
		}
		c=f;//找完之后当前节点成为孩子节点 找到当前父节点的父节点 重复上述操作 
		f=HT[f].parent ;
	}
	HC[i]=new char [n-start];
	strcpy(HC[i],&cd[start]);//找完之后把编码赋值给HC 
	}
}