******7-1 哈夫曼树哈夫曼编码******

7-1 哈夫曼树哈夫曼编码

输入一组整型权值,构建哈夫曼树,实现哈夫曼编码,并输出带权路径长度。

输入格式:

第一行输入叶子结点个数,接着依次输入权值。

输出格式:

输出哈夫曼编码,输出带权路径长度。

输入样例:

在这里给出一组输入。例如:

8
5 29 7 8 14 23 3 11

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如:

5编码为0001
29编码为10
7编码为1110
8编码为1111
14编码为110
23编码为01
3编码为0000
11编码为001
WPL:271

分析:

好难啊:(
感觉题目缺少了条件,当结点个数<=1的时候是不能构成哈夫曼树的,应该输出错误信息error,输出了其他的信息都不能
通过…
1.先检查n值的输出是否合法,不合法输出error,合法就进行哈夫曼树的构造、哈夫曼编码的构造。
2.构造哈夫曼树,重要在于怎么取找到当前位置之前的两个最小权值的下标,我的做法是初始化s1,s2为当前位置的前一个位置(pos),这个位置parent值一定是0的,然后往前找有没有权值小于等于它的权值的,有就让s1等于这个下标位置,为什么要写等于号,因为这样子遇到相同值的时候,s1选择的下标是小的。
注意:比较的是parent还是weight,还是下标,这些我一开始乱了,一直出错,还有不要忘记权值相加HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
3.哈夫曼编码和书本的算法差不多,就是不太理解。

一些心路过程:
首先,对哈夫曼树学习的不够深,连基本的哈夫曼树的构造和哈夫曼编码的算法的理解不够,特别是哈夫曼编码的算法,很多都不太理解
其次,构造哈夫曼树中,需要取找前面权值最小且parent值为0(即找叶子结点)的:这里注意的是,这两个最小值应该如何寻找。我在这里卡了很久就是因为这两个值,无法将s1,s2初始化一个合适的值方便比较找出比其小的权值,,最后我找到了这个合适的值,就是pos值,这个位置parent值是肯定为0的,然后从后往前找权值比它小的
最后是哈夫曼树的编码,这一块我不是很懂,对动态数组的学习不够

/*******************************/
#include
#include
using namespace std;
typedef char **HuffmanCode;
//哈夫曼树:parent、lchild、rchild、weight
typedef struct
{
    int weight;
    int lchild,rchild,parent;
}HTNode,*HuffmanTree;
void min(HuffmanTree HT,int pos,int &s1,int &s2)
{//找到最小权值的两个下标信息
    s1=pos;s2=pos;//这个位置parent肯定为0
    for(int i=pos-1;i>=1;i--){
        if(HT[i].parent==0&&HT[i].weight<=HT[s1].weight)s1=i;//放个等于是想取下标小的后往前找
    }
    for(int i=pos-1;i>=1;i--)
        if(HT[i].parent==0&&HT[i].weight<=HT[s2].weight&&i!=s1)s2=i;
}
void CreatHT(HuffmanTree &HT,int n)
{//创建Huffman树
    if(n<=1)return;//**返回**
    int m=2*n-1;//总共2n-1个结点信息
    HT=new HTNode[m+1];//0号位不用所以+1**new**
    for(int i=1;i<=m;++i)//这里要注意是<=m而不是<=n
    {
        HT[i].weight=0;HT[i].parent=0;HT[i].lchild=0;HT[i].rchild=0;//所有设置为0
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)//注意是<=n,因为1-n个结点的weight是知道的
        cin>>HT[i].weight;
    for(int i=n+1;i<=m;i++)
    {
        int s1,s2;//最小权值的下标信息s1,s2
        min(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;//不要忘记权值了
    }
}
void CreatHC(HuffmanTree HT,HuffmanCode &HC,int n)
{//创建哈夫曼编码:从结点-->根
    HC= new char*[n+1];//1-n所以n+1个
    char *cd=new char[n];
    cd[n-1]='\0';//**编码结束符**
    for(int i=1;i<=n;i++)//前面的就是结点
    {   int start=n-1;
        int c=i,f=HT[i].parent;
        while(f!=0)//f=0说明是根结点了
        {
            if(c==HT[f].lchild)cd[--start]='0';
            else cd[--start]='1';
            c=f;f=HT[c].parent;
        }
        HC[i]=new char[n-start];
        strcpy(HC[i],&cd[start]);//****
    }
    delete cd;
}
int main()
{//2n-1个结点
    HuffmanTree HT;
    HuffmanCode HC;
    int n,WPL=0,j;
    cin>>n;
    if(n>1){//**加上这个
        CreatHT(HT,n);
        CreatHC(HT,HC,n);
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            cout<<HT[i].weight<<"编码为";
            for(j=0;HC[i][j]!='\0';j++)
                cout<<HC[i][j];
            WPL+=j*HT[i].weight;
            cout<<endl;
        }
        cout<<"WPL:"<<WPL;
    }
    else{
        cout<<"error";
    }
    return 0;
}

测试点()

测试点1测试点2就是判断n<=1的时候,输出error,不能是别的值,就可以过了。
******7-1 哈夫曼树哈夫曼编码******_第1张图片
******7-1 哈夫曼树哈夫曼编码******_第2张图片

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