建立赫夫曼树以及求赫夫曼编码
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>
#define n 100 //叶子数目 #define m 2*n-1 //树中结点总数 typedef struct { float weight; //权值，不妨设权值均大于零 int lchild,rchild,parent; //左右孩子及双亲指针 }HTNode; typedef HTNode HuffmanTree[m]; //HuffmanTree是向量类型
typedef struct { char ch; //存储字符 char bits[n+1]; //存放编码位串 }CodeNode; typedef CodeNode HuffmanCode[n];
void InitHuffmanTree(HuffmanTree T); //初始化Huffman树 void InputWeight(HuffmanTree T); //输入权值 void SelectMin(HuffmanTree T,int i,int *p1,int *p2);
void main() { void CreateHuffmanTree(HuffmanTree T); //构造Huffman树 void CharSetHuffmanEncoding(HuffmanTree T,HuffmanCode H); HuffmanTree T; HuffmanCode H; CreateHuffmanTree(T); CharSetHuffmanEncoding(T,H); }
void CreateHuffmanTree(HuffmanTree T) { //构造Huffman树，T[m-1]为其根结点 int i,p1,p2; InitHuffmanTree(T); //将T初始化 InputWeight(T); //输入叶子权值至T[0..n-1]的weight域 for(i=n;i<m;i++) //共进行n-1次合并，新结点依次存于T[i]中 { SelectMin(T,i-1,&p1,&p2); //在T[0..i-1]中选择两个权最小的根结点，其序号分别为p1和p2 T[p1].parent=T[p2].parent=i; T[i].lchild=p1; //最小权的根结点是新结点的左孩子 T[i].rchild=p2; //次小权的根结点是新结点的右孩子 T[i].weight=T[p1].weight+T[p2].weight; } }
void InitHuffmanTree(HuffmanTree T) { //初始化Huffman树 int i; for (i=0;i<m;i++) { T[i].weight=0; T[i].lchild=T[i].rchild=T[i].parent=NULL; } }
void InputWeight(HuffmanTree T) { //输入权值 int i; for (i=0;i<n;i++) { printf("请输入第%d个权值：",i+1); scanf("%f",&T[i].weight); } }
void SelectMin(HuffmanTree T,int i,int *p1,int *p2) //在T中选择两个权最小的根结点 { int j; float min1,min2; min1=min2=-1; for(j=0;j<=i;j++) if(T[j].parent==NULL) //排除已经用过的叶子结点，使其不再参加比大小 { if(T[j].weight<min1||min1==-1) { if(min1!=-1) { min2=min1; *p2=*p1; } min1=T[j].weight; *p1=j; } else if(T[j].weight<min2||min2==-1) { min2=T[j].weight; *p2=j; } } } //根据Huffman树T求Huffman编码表H （方法一） void CharSetHuffmanEncoding(HuffmanTree T,HuffmanCode H) { int c,p,i; //c和p分别指示T中孩子和双亲的位置 char cd[n+1]; //临时存放编码 int start; //指示编码在cd中的起始位置 cd[n]='\0'; //编码结束符 printf("请输入字符："); for(i=0;i<n;i++) //依次求叶子T[i]的编码 { H[i].ch=getchar(); //读入叶子T[i]对应的字符 start=n; //编码起始位置的初值 c=i; //从叶子T[i]开始上溯 while((p=T[c].parent)!=NULL)//直至上溯到T[c]是树根为止 { //若T[c]是T[p]的左孩子，则生成代码0；否则生成代码1 cd[--start]=(T[p].lchild==c)?'0':'1'; c=p; //继续上溯 } strcpy(H[i].bits,&cd[start]); //复制编码位串 } for(i=0;i<n;i++) printf("第%d个字符%c的编码为%s\n",i+1,H[i].ch,H[i].bits); }
//通过遍历赫夫曼树来求赫夫曼编码 （方法二） hc=(huffmancode)malloc((n+1)*sizeof(char*)); //分配N个结点 p=m;cdlen=0; for(i=1;i<m;i++) ht[i].weight=0; //用作结点的标志 while(p) { if(ht[p].weight==0) //向左，向左一次后原来的结点的weight值加一 {ht[weight]=1; if(ht[p].lchild!=0) {p=ht[p].lchild;cd[cdlen++]="0";} else if(ht[p].rchild==0) {//具体分配用来存储每一个结点的赫夫曼码的大小 hc[p]=(char*)malloc((cdlen++)*sizeof(char)); cd[cdlen]="\0"; strcpy(hc[p],cd); } } else if(ht[p].weight==1) //向右，向右一次后原来的结点的weight值加一 {ht[p].weight==2; if(ht[p].rchild!=0) {p=ht[p].rchild;cd[cdlen++]="1";} } else //ht[p].weight==2,退到父结点，编码长度减一 {ht[p].weight=0; p=ht[p].parent; --cdlen;} } |