哈夫曼树

哈夫曼树

#include  < cstdio >
#include  < algorithm >
#include  < vector >
#include  < queue >
#include  < string >

using   namespace  std;

struct  HTNode
{
     int  weight, letter, lchild, rchild;
    
    HTNode(){}
    HTNode(  int  a,  int  b,  int  c,  int  d ) :weight(a), letter(b), lchild(c), rchild(d) {}
};

struct   Info
{
     int   num, lett, id;
    Info();
    Info(  int  a,  int  c,   int  b ): num(a), lett(c), id(b) {}
};

bool   operator <  ( Info  const &  a, Info  const &  b )
{
     return  a.num >  b.num;
}

int      num[ 26 ], len =   0 , root;
char     str[ 1000 ];
string   code[ 26 ];
vector < HTNode >   ht;
priority_queue < Info >   info;

void  buildtree();
void  codeht( int , string );
void  decode(  int , int );

void  input()                                   //   输入过程 
{
    printf( " 注意:  该程序只处理大写字母， 其它字符不予处理\n " );
    printf( " 请输入文本， 在最后另起一行按  F6  结束输入:\n " );
     char  ch;
    
    memset( num,  0 ,  sizeof (num) );
     while ( scanf( " %c " , & ch) !=  EOF )
         if ( ch >=   ' A '   &&  ch <=   ' Z '  )  num[ch -   ' A ' ] ++ ;
        
    printf( " 各字母个数为:\n " );
     for ( int  i =   0 ; i <   26 ;  ++ i )
     if ( num[i] ) printf( " %c  %d\n " , i +   ' A ' , num[i] ); 
}

void  test()
{
    input();
    buildtree();
    codeht( root,  ""  );
    
    printf( " 各字母的哈夫曼编码为:\n\n " ); 
     for (  int  i =   0 ; i <   26 ;  ++ i )
     if ( num[i] ) printf( " %c  %s\n " , i +   ' A ' , code[i].c_str() );
    
    printf( " \n\n\n请输入你要解码的字符串，不能有空格，并且输入合法\n " ); 
    scanf( " %s " , str );
    
    printf( " 解码后为:\n\n " ); 
    
    decode( 0 , root ); 
    printf( " \n\n\n " );
}

void  codeht(  int  i,  string  s )                     //    编码过程 
{
     if ( ht[i].lchild ==   - 1  )  
    {
        code[ ht[i].letter ] =  s;
    }
     else
    {
        codeht( ht[i].lchild, s +   ' 0 '  );
        codeht( ht[i].rchild, s +   ' 1 '  );
    }
}

void  decode(  int  i,  int  j )                       //    解码过程 
{
     if ( ht[j].lchild ==   - 1   &&  ht[j].rchild ==   - 1  )
    {
        printf( " %c " , ht[j].letter +   ' A '  );
         if ( str[i] ) decode( i, root );
    }
     else   if (  ! str[i] )  return ;
     else   if ( str[i] ==   ' 0 '  )      decode( i +   1 , ht[j].lchild );
     else   if ( str[i] ==   ' 1 '  )      decode( i +   1 , ht[j].rchild );
}

void  buildtree()                                 //    建树过程 
{
    len =   0 ;
     for (  int  i =   0 ; i <   26 ;  ++ i )
     if ( num[i] )
    {
        ht.push_back( HTNode( num[i], i,  - 1 ,  - 1  ) );
        info.push( Info( num[i], i, len ++  ) );
    }
    
     if ( info.size() ==   1  ) {  root =   0 ;   return ;  }
    
    Info  a =  info.top();  info.pop();
    Info  b =  info.top();  info.pop();
    
    info.push( Info( a.num +  b.num,  - 1 , len ++  ) );
    ht.push_back( HTNode( a.num +  b.num,  - 1 , a.id, b.id ) );
    
     while ( info.size() >   1  )
    {
        Info a =  info.top(); info.pop();
        Info b =  info.top(); info.pop();
        
        info.push( Info( a.num +  b.num,  - 1 , len ++  ) );
        ht.push_back( HTNode( a.num +  b.num,  - 1 , a.id, b.id ) );
    }    
    
    root =  info.top().id;
}

int  main()
{
    test();
    
    system( " pause " );
     return   0 ;
}

/*

7 5 2 4 6

*/