数据结构——赫夫曼编码
2015-07-28 15:14
316 查看
效果如下:
源程序如下:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
typedef struct
{
int weight;
int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存储赫夫曼树
typedef char **HuffmanCode;//动态分配数组存储赫夫曼编码表
void Select(HuffmanTree HT,int n,int &s1,int &s2)
{
int i;
s1=s2=0;
for(i=1;i<=n;i++)
{
if(HT[i].weight<HT[s2].weight&&HT[i].parent==0&&s2!=0)
{
if(HT[i].weight<HT[s1].weight)
{
s2=s1;
s1=i;
}
else
s2=i;
}
if((s1==0||s2==0)&&HT[i].parent==0)
{
if(s1==0)
s1=i;
else if(s2==0)
{
if(HT[i].weight<HT[s1].weight)
{
s2=s1;s1=i;
}
else
s2=i;
}
}
}
if(s1>s2)
{
i=s1;
s1=s2;
s2=i;
}
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n)
{
int i,m,start,c,f;
int s1=0,s2=0;
char *cd;
HuffmanTree p;
if(n<=1)
return;
m=2*n-1;
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->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)//建赫夫曼树
{
//----在HT[1...i-1]选择parent为0且weight最小的两个接点,其序号分别为s1,s2----
Select(HT,i-1,s1,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;
}
//----从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码----
HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));
cd[n-1]='\0'; //编码结束符
for(i=1;i<=n;++i)
{
start=n-1; //编码结束符位置
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);
}
void main()
{
int *weigh;
int i,n;
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
printf("............赫夫曼编码...........\n\n");
printf("请输入结点个数:");
scanf("%d",&n);
weigh=(int *)malloc(n*sizeof(int));
printf("请输入%d个权值:",n);
for(i=0;i<n;i++)
{
scanf("%d",weigh+i);
}
HuffmanCoding(HT,HC,weigh,n);
for(i=1;i<=2*n-1;i++)
{
printf("%3d %3d %3d %3d\n",HT[i].weight,HT[i].parent,HT[i].lchild,HT[i].rchild);
}
for(i=1;i<=n;i++)
{
printf("序号%2d:",i);
printf("权值%3d:",HT[i].weight);
printf("编码%s\n",HC[i]);
}
}
源程序如下:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
typedef struct
{
int weight;
int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存储赫夫曼树
typedef char **HuffmanCode;//动态分配数组存储赫夫曼编码表
void Select(HuffmanTree HT,int n,int &s1,int &s2)
{
int i;
s1=s2=0;
for(i=1;i<=n;i++)
{
if(HT[i].weight<HT[s2].weight&&HT[i].parent==0&&s2!=0)
{
if(HT[i].weight<HT[s1].weight)
{
s2=s1;
s1=i;
}
else
s2=i;
}
if((s1==0||s2==0)&&HT[i].parent==0)
{
if(s1==0)
s1=i;
else if(s2==0)
{
if(HT[i].weight<HT[s1].weight)
{
s2=s1;s1=i;
}
else
s2=i;
}
}
}
if(s1>s2)
{
i=s1;
s1=s2;
s2=i;
}
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n)
{
int i,m,start,c,f;
int s1=0,s2=0;
char *cd;
HuffmanTree p;
if(n<=1)
return;
m=2*n-1;
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->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)//建赫夫曼树
{
//----在HT[1...i-1]选择parent为0且weight最小的两个接点,其序号分别为s1,s2----
Select(HT,i-1,s1,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;
}
//----从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码----
HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));
cd[n-1]='\0'; //编码结束符
for(i=1;i<=n;++i)
{
start=n-1; //编码结束符位置
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);
}
void main()
{
int *weigh;
int i,n;
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
printf("............赫夫曼编码...........\n\n");
printf("请输入结点个数:");
scanf("%d",&n);
weigh=(int *)malloc(n*sizeof(int));
printf("请输入%d个权值:",n);
for(i=0;i<n;i++)
{
scanf("%d",weigh+i);
}
HuffmanCoding(HT,HC,weigh,n);
for(i=1;i<=2*n-1;i++)
{
printf("%3d %3d %3d %3d\n",HT[i].weight,HT[i].parent,HT[i].lchild,HT[i].rchild);
}
for(i=1;i<=n;i++)
{
printf("序号%2d:",i);
printf("权值%3d:",HT[i].weight);
printf("编码%s\n",HC[i]);
}
}
相关文章推荐
- Lua教程(七):数据结构详解
- 解析从源码分析常见的基于Array的数据结构动态扩容机制的详解
- C#数据结构揭秘一
- 数据结构之Treap详解
- JavaScript数据结构和算法之图和图算法
- Java数据结构及算法实例:冒泡排序 Bubble Sort
- Java数据结构及算法实例:插入排序 Insertion Sort
- Java数据结构及算法实例:考拉兹猜想 Collatz Conjecture
- java数据结构之java实现栈
- java数据结构之实现双向链表的示例
- Java数据结构及算法实例:选择排序 Selection Sort
- Java数据结构及算法实例:朴素字符匹配 Brute Force
- Java数据结构及算法实例:汉诺塔问题 Hanoi
- Java数据结构及算法实例:快速计算二进制数中1的个数(Fast Bit Counting)
- java数据结构和算法学习之汉诺塔示例
- Java数据结构及算法实例:三角数字
- Java数据结构之简单链表的定义与实现方法示例
- 数据结构之AVL树详解
- qqwry.dat的数据结构图文解释第1/2页
- JavaScript中数据结构与算法(五):经典KMP算法