#include <iostream> #include <cstdio> #include <malloc.h> #include <cstring> using namespace std; #define MAX 100000000 typedef char **HuffmanCode; //动态分配数组存储赫夫曼编码表 typedef struct { unsigned int weight; unsigned int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存贮赫夫曼树 int imin(HuffmanTree t,int i) { //返回赫夫曼树t的前i个结点中权值最小的树的根结点序号 int m; unsigned int k=MAX; for(int j=1;j<=i;j++) { if(t[j].weight<k&&t[j].parent==0)//t[j]的权小于k,又是树的根节点 { k=t[j].weight; //t[j]的权值赋值给k m=j; //序号赋给m } } t[m].parent=1; //给选中的根节点的双亲赋非0值,避免二次查找 return m; //返回权值最小的根节点的序号 } void select(HuffmanTree t,int i,int &s1,int &s2) {//在赫夫曼树t的前i个结点选择两个权值最小的树的根节点的序号,s1为权值较小的 int j; s1=imin(t,i); s2=imin(t,i); if(s1>s2) //交换确保正确 { j=s1; s1=s2; s2=j; } } void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n) { int start,m,i,s1,s2; unsigned f,c; HuffmanTree p; char *cd; if(n<=1) //叶子结点数不大于1 return ; m=2*n-1; //n个叶子结点的赫夫曼树共有m个结点 HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); //0号单元未用 for(p=HT+1,i=1;i<=n;i++,p++,w++) { //p的初值指向1号单元 (*p).weight=*w; //赋权值 (*p).parent=0; //双亲域为空(是根节点) (*p).lchild=0; //左右孩子为空(是叶子结点,即单节点) (*p).rchild=0; } for(;i<=m;i++,p++) //i从n+1到m (*p).parent=0; //其余结点的双亲域初值为0 for(i=n+1;i<=m;i++) //建赫夫曼树 {//在HT[1--i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点,其序号分别为s1,s2 select(HT,i-1,s1,s2);//i号分别是s1,s2的双亲 HT[s1].parent=HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1;//i号单元的左右孩子分别是s1,s2 HT[i].rchild=s2; HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;//i的权值是s1与s2的和 } HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char *)); cd=(char *)malloc(n*sizeof(char));//分配求编码的工作空间 cd[n-1]='\0'; //编码结束符 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) //c是其双亲的左孩子 cd[--start]='0'; //由叶子向根赋值0 else cd[--start]='1'; //由叶子向根赋值1 HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char)); //为第i个字符编码分配空间 strcpy(HC[i],&cd[start]); } free(cd);//释放工作空间 } int main() { HuffmanTree HT; HuffmanCode HC; int *w,n,i; printf("请输入权值的个数:"); scanf("%d",&n); w=(int *)malloc(n*sizeof(int )); printf("请依次输入%d个权值",n); for(int i=0;i<=n-1;i++) scanf("%d",w+i); //依次输入权值 HuffmanCoding(HT,HC,w,n); //根据w所存的n个权值构造赫夫曼树HT,n个赫夫曼编码存于HC for(i=1;i<=n;i++) puts(HC[i]); return 0; }