Huffman学习

转自于 http://www.cppblog.com/nxm1990/archive/2011/12/06/161581.html

该程序实现的功能是将一段字符串进行统计之后再进行huffman编码（二进制）；
注意的地方：
1，huffman编码要用到贪心算法，所以用priority_queue可以在常量时间内取出和插入值。
2，静态建树：huffman树的节点表示方法采用了最多的变量，即父亲节点，左右子节点（因为程序中确实有这种需要，这里不同与二叉堆，无法通过在静态树（链表）的位置来确定其父亲节点和子节点）； 

<!--

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)
http://www.CodeHighlighter.com/

-->   1 #include<iostream>
  2 #include<cstring>
  3 #include<queue>
  4 #include<cstdlib>
  5  using  namespace std;
  6  const  int MAXSIZE = 27;
  7  class huffNode{
  8  public:
  9    int pr;
 10    int lc , rc;
 11    char s;
 12    int pow;
 13    bool  operator < ( const huffNode& b) const{
 14      return pow > b.pow;
 15   }
 16 };
 17 huffNode huff[MAXSIZE * 2];
 18  string buf;
 19  int count[26];
 20 priority_queue<huffNode> greed;
 21  // for the sake of convenience , assume that the
 22  // standard input is from 'a' to 'z'.
 23  int  input(){
 24   cout << "input the text!"<<endl;
 25   cin >> buf;
 26    for( int i = 0; i < 26 ; i++) count[i] = 0;
 27   memset(huff , 0,  sizeof(huff));
 28    for( int i = 0; i < buf.length();i++)count[buf[i]-'a']++;
 29    int len = 0;
 30    for( int i = 0 ,j = 0; i < 26; i++)
 31      if(count[i]){
 32       huff[j].s = i + 'a';
 33       huff[j].pow = count[i];
 34       huff[j].pr = j;
 35       cout << "the" << ' '<<'\''<< char(i+'a') <<'\''
 36        <<' '<<"have arisen for " <<count[i]<<" time(s)"
 37        <<endl;
 38       greed.push(huff[j]);
 39       len = j;
 40       j++;
 41     }
 42    return len;
 43 }
 44 
 45  int createTree( int len){
 46    if(len == 0) {
 47     cout << " Only one kind of alf !"<<endl;
 48     exit(1);
 49   }
 50   huffNode temp1 ,temp2,temp;
 51    while(!greed.empty()){
 52     temp1 = greed.top();
 53     greed.pop();
 54     temp2 = greed.top();
 55     greed.pop();
 56     len ++;
 57     temp.lc = temp1.pr;
 58     temp.rc = temp2.pr;
 59     huff[temp1.pr].pr = huff[temp2.pr].pr = len;
 60     temp.pr = len;
 61     temp.pow = temp1.pow + temp2.pow;
 62     huff[len] = temp;
 63      if(!greed.empty()) greed.push(temp);
 64   }
 65    return len;
 66 }
 67 
 68  void reserve( char * a){
 69    int len = strlen(a);
 70    for( int i = 0 ; i <= len/2 ;i ++)
 71     swap(a[i],a[len-i-1]);
 72 }
 73  struct code{
 74    char s;
 75    char co[50];
 76 };
 77 
 78  void coding( int len1, int len2){
 79   code* mycode =  new code[len1+1];
 80   memset(mycode ,0 , sizeof(mycode));
 81    for( int i = 0; i <= len1 ; i++){
 82      int j = i;
 83      int t = 0;
 84     mycode[i].s = huff[i].s;
 85      while(j < len2){
 86        if(huff[huff[j].pr].lc == j)
 87     mycode[i].co[t++] = '0';
 88        else mycode[i].co[t++] = '1';
 89       j = huff[j].pr ;
 90     }
 91     reserve(mycode[i].co);
 92     cout << "the code of " << mycode[i].s
 93      << " is " << mycode[i].co <<endl;
 94   }
 95   delete[] mycode;
 96 }
 97 
 98  int main(){
 99    int len1 = input();
100    int len2 = createTree(len1);
101   coding(len1,len2); 
102 }