第十、十一周数据结构代码

// Haffman.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef char DataType;

struct element //结点定义
{
DataType data;
float weight;//此字符的权值
int parent,lchild, rchild;//父结点，左孩子，右孩子存放位置
};
#define MAXLEAF 8 //最大叶子结点数目，待编码的字符数
#define MAXNODE MAXLEAF*2-1 //最大结点数
struct Huffmancode{
DataType ch;//存放字符
char bits[MAXLEAF];//存放字符的哈夫曼编码
};
Huffmancode hcode[MAXLEAF];
//element ht[ MAXNODE];

//此函数为选取两个最小的权值结点的位置 分别分别存放在pn[0],pn[1]
void Select (element *pt,int n, int *pn){
int i,iposi=0;
float tmp;
for(i=0;i<n;i++){
if(pt[i].parent==-1)
{
tmp=pt[i].weight;pn[0]=i;
iposi=i;
break;
}
}
for(i=iposi;i<n;i++){
if(tmp>pt[i].weight && pt[i].parent==-1){
pn[0]=i; tmp=pt[i].weight;
}
}

for(i=0;i<n;i++){
if(pt[i].parent==-1 && i!=pn[0])
{
tmp=pt[i].weight;pn[1]=i;
iposi=i;
break;
}
}
for(i=iposi;i<n;i++){
if(tmp>pt[i].weight && pt[i].parent==-1 && i!=pn[0]){
pn[1]=i; tmp=pt[i].weight;
}
}
return;
}

//此函数功能为创建哈夫曼树
void CreateHuffmanTree(element *pt){
int i,k=0;
int pn[2];
for(i=MAXLEAF ;i<MAXNODE;i++){
//选取两个最小的权值结点的位置 分别分别存放在pn[0],pn[1]
Select(pt,MAXLEAF+k,pn);
k++;
pt[pn[0]].parent=pt[pn[1]].parent=i;
pt[i].lchild=pn[0]; pt[i].rchild=pn[1];
pt[i].weight=pt[pn[0]].weight+pt[pn[1]].weight;
}
}

//此函数功能为生成哈夫曼编码
void CreateHuffmanCode(element *pt,int n){
int i,p,j,start;
char cd[MAXNODE];
for(i=0;i<n;i++){
start=n-1;
cd[start]=0;
p=pt[i].parent;
j=i;

//从叶子结点出发，逐层遍历到根结点，逆序求出每个结点的哈夫曼编码
while(p!=-1){//当p为 -1时，表示遍历到根结点
if(pt[p].lchild==j)
cd[--start]='0';//左孩子编码为0
else
cd[--start]='1'; //右孩子编码为1
j=p;
p=pt[p].parent;
}
strcpy(hcode[i].bits,&cd[start]);
}
}

int main(int argc, char* argv[])
{

element ht[MAXNODE];
int i;
for(i=0;i<MAXNODE;i++) {
ht[i].parent=-1;
ht[i].lchild=-1;
ht[i].rchild=-1;
ht[i].data=' ';
ht[i].weight=0;
}
//ht[0].data='A' ;ht[0].weight=2; hcode[0].ch=ht[0].data;
//ht[1].data='B' ;ht[1].weight=4; hcode[1].ch=ht[1].data;
//ht[2].data='C' ;ht[2].weight=5; hcode[2].ch=ht[2].data;
//ht[3].data='D' ;ht[3].weight=3; hcode[3].ch=ht[3].data;

h[0].data='A' ;ht[0].weight=28; hcode[0].ch=ht[0].data;
ht[1].data='B' ;ht[1].weight=13; hcode[1].ch=ht[1].data;
ht[2].data='C' ;ht[2].weight=30; hcode[2].ch=ht[2].data;
ht[3].data='D' ;ht[3].weight=10; hcode[3].ch=ht[3].data;
ht[4].data='E' ;ht[4].weight=12; hcode[4].ch=ht[4].data;
ht[5].data='F' ;ht[5].weight=7; hcode[5].ch=ht[5].data;

CreateHuffmanTree(ht);//生成哈夫曼树
CreateHuffmanCode(ht,MAXLEAF);//生成哈夫曼编码

//输出每个字符的编码
float weight=0;
for(i=0;i<MAXLEAF;i++){
weight +=ht[i].weight*strlen(hcode[i].bits);
printf("字符=%c 权值=%f 编码=%s\n",hcode[i].ch, ht[i].weight,hcode[i].bits);
}
printf("weight=%f\n",weight);
return 0;
}