霍夫曼编码

http://blog.csdn.net/World7th/archive/2007/03/20/1535452.aspx







附代码

#include  < stdio.h >
#include  < string .h >
#include  < stdlib.h >
#include  < malloc.h >
#include  < conio.h >

typedef  struct   {
    unsigned int weight;        //当前结点的权值
    unsigned int parent;        //当前结点的父结点的下标，为0时表示无父结点
    unsigned int lchild, rchild;    //当前结点的左，右孩子结点的下标，为0时表示无孩子结点
}  HTNode, * HuffmanTree;

typedef  char   ** HuffmanCode;

typedef  struct   {
    unsigned int s1;
    unsigned int s2;
}  MinCode;

void  Error( char   * message);
HuffmanCode HuffmanCoding(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,unsigned  int   * w,unsigned  int  n);
MinCode Select(HuffmanTree HT,unsigned  int  n);

/**/ /* 错误处理 */
void  Error( char   * message)
{
    system("CLS");                //清除屏幕缓冲区及液晶显示缓冲区, 光标位置回到屏幕左上角。ClearScreen
    //clrscr();
    fprintf(stderr,"Error:%s\n",message);        //stderr标准错误流, 一般把屏幕设为默认
    exit(1);
}


HuffmanCode HuffmanCoding(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC,unsigned  int   * w,unsigned  int  n)
{
    unsigned int i,s1=0,s2=0;
    HuffmanTree p;
    char *cd;
    unsigned int f,c,start,m;
    MinCode min;
    if(n<=1) Error("Code too small!");
        m=2*n-1;
    HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));        //m+1个空间
    for(p=HT,i=0;i<=n;i++,p++,w++)
    {
        p->weight=*w;
        p->parent=0;
        p->lchild=0;
        p->rchild=0;
    }
    for(;i<=m;i++,p++)
    {
        p->weight=0;
        p->parent=0;
        p->lchild=0;
        p->rchild=0;
    }
    for(i=n+1;i<=m;i++)
    {
        min=Select(HT,i-1);
        s1=min.s1;
        s2=min.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;
    }
    printf("HT List:\n");
    printf("Number\t\tweight\t\tparent\t\tlchild\t\trchild\n");
    for(i=1;i<=m;i++)
        printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n",
        HT[i].weight,HT[i].parent,HT[i].lchild,HT[i].rchild);
    HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char *));
    cd=(char *)malloc(n*sizeof(char *));
    cd[n-1]='\0';
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        start=n-1;
        for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)
            if(HT[f].lchild==c) cd[--start]='0';
            else cd[--start]='1';
        HC[i]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char *));
        strcpy(HC[i],&cd[start]);
    }
    free(cd);
    return HC;
}

MinCode Select(HuffmanTree HT,unsigned  int  n)
{
    unsigned int min,secmin;
    unsigned int temp;
    unsigned int i,s1,s2,tempi;
    MinCode code;
    s1=1;s2=1;
    for(i=1;i<=n;i++)
        if(HT[i].parent==0)
        {
            min=HT[i].weight;
            s1=i;
            break;
        }
    tempi=i++;
    for(;i<=n;i++)
        if(HT[i].weight<min&&HT[i].parent==0)
        {
            min=HT[i].weight;
            s1=i;
        }
    for(i=tempi;i<=n;i++)
        if(HT[i].parent==0&&i!=s1)
        {
            secmin=HT[i].weight;
            s2=i;
            break;
        }
    for(i=1;i<=n;i++)
        if(HT[i].weight<secmin&&i!=s1&&HT[i].parent==0)
        {
            secmin=HT[i].weight;
            s2=i;
        }
    if(s1>s2)
    {
        temp=s1;
        s1=s2;
        s2=temp;
    }
    code.s1=s1;
    code.s2=s2;
    return code;
}

void  main()
{
    HuffmanTree HT=NULL;        //Huffman指针
    HuffmanCode HC=NULL;        //
    unsigned int *w=NULL;
    unsigned int i,n;
    char ch;
    system("CLS");
 //clrscr();
    printf("Input n:\n");
    scanf("%d",&n);
    w=(unsigned int *)malloc((n+1)*sizeof(unsigned int *));        //为w提供n+1个unsigned int空间，即w可以存放n+1个值，值为w[0]到w[n]
    w[0]=0;
    printf("Enter weight:\n");
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        printf("w[%d]=",i);
        scanf("%d",&w[i]);
    }
    HC=HuffmanCoding(HT,HC,w,n);
    printf("HuffmanCode:\n");
    printf("Number\t\tWeight\t\tCode\n");
    for(i=1;i<=n;i++)
        printf("%d\t\t%d\t\t%s\n",i,w[i],HC[i]);

}