数据结构第七次试验
2016-06-13 10:55
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一、实验题目
设计一个程序exp7-6.cpp,构造一棵哈夫曼树,输出对应的哈夫曼编码和平均查找长度。并用表7.8所示的数据进行验证。
表7.8 单词及出现的频度
二、实验目的
掌握哈夫曼树的构造过程和哈夫曼编码的产生方法;灵活运用二叉树这种数据结构解决一些综合应用问题。
三、实验要求
针对程序exp7-6.cpp,输出结果如下:
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <cstring>
#define N 50
#define M 2*N-1
using namespace std;
typedef struct
{
string data;
double weight;
int parent;
int lchild;
int rchild;
}HTNode;
typedef struct
{
char cd
;
int start;
}HCode;
void CreateHT(HTNode ht[],int n)
{
int i,k,lnode,rnode;
double min1,min2;
for(i=0;i<2*n-1;i++)
{
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
}
for(i=n;i<2*n-1;i++)
{
min1=min2=32767;
lnode=rnode=-1;
for(k=0;k<=i-1;k++)
{
if(ht[k].parent==-1)
{
if(ht[k].weight<min1)
{
min2=min1;rnode=lnode;
min1=ht[k].weight;lnode=k;
}
else if(ht[k].weight<min2)
{
min2=ht[k].weight;rnode=k;
}
}
}
ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;
ht[i].lchild=lnode;ht[i].rchild=rnode;
ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;
}
}
void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)
{
int i,k;
int sum=0,m=0,j;
cout<<"输出哈夫曼编码:"<<endl; //输出哈夫曼编码
for (i=0;i<n;i++)
{
j=0;
cout<<ht[i].data<<'\t';
for (k=hcd[i].start;k<=n;k++)
{
cout<<hcd[i].cd[k];
j++;
}
m+=ht[i].weight;
sum+=ht[i].weight*j;
cout<<endl;
}
cout<<"平均长度=";
cout<<1.0*sum/m;
}
void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)
{
int i,f,c;
HCode hc;
for(i=0;i<n;i++)
{
hc.start=n;c=i;
f=ht[i].parent;
while(f!=-1)
{
if(ht[f].lchild==c)
hc.cd[hc.start--]='0';
else
hc.cd[hc.start--]='1';
c=f;f=ht[f].parent;
}
hc.start++;
hcd[i]=hc;
}
}
int main()
{
int n=15,i;
string str[]={"The","of","a","to","and","in","that","he","is","at","on","for","His","are","be"};
int fnum[]={1192,677,541,518,462,450,242,195,190,181,174,157,138,124,123};
HTNode ht[M];
HCode hcd
;
for (i=0;i<n;i++)
{
ht[i].data=str[i];
ht[i].weight=fnum[i];
}
CreateHT(ht,n);
CreateHCode(ht,hcd,n);
DispHCode(ht,hcd,n);
return 0;
}
设计一个程序exp7-6.cpp,构造一棵哈夫曼树,输出对应的哈夫曼编码和平均查找长度。并用表7.8所示的数据进行验证。
表7.8 单词及出现的频度
单词 | The | of | a | to | and | in | that | he | is | at | on | for | His | are | be |
出现频度 | 1192 | 677 | 541 | 518 | 462 | 450 | 242 | 195 | 190 | 181 | 174 | 157 | 138 | 124 | 123 |
二、实验目的
掌握哈夫曼树的构造过程和哈夫曼编码的产生方法;灵活运用二叉树这种数据结构解决一些综合应用问题。
三、实验要求
针对程序exp7-6.cpp,输出结果如下:
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <cstring>
#define N 50
#define M 2*N-1
using namespace std;
typedef struct
{
string data;
double weight;
int parent;
int lchild;
int rchild;
}HTNode;
typedef struct
{
char cd
;
int start;
}HCode;
void CreateHT(HTNode ht[],int n)
{
int i,k,lnode,rnode;
double min1,min2;
for(i=0;i<2*n-1;i++)
{
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
}
for(i=n;i<2*n-1;i++)
{
min1=min2=32767;
lnode=rnode=-1;
for(k=0;k<=i-1;k++)
{
if(ht[k].parent==-1)
{
if(ht[k].weight<min1)
{
min2=min1;rnode=lnode;
min1=ht[k].weight;lnode=k;
}
else if(ht[k].weight<min2)
{
min2=ht[k].weight;rnode=k;
}
}
}
ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;
ht[i].lchild=lnode;ht[i].rchild=rnode;
ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;
}
}
void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)
{
int i,k;
int sum=0,m=0,j;
cout<<"输出哈夫曼编码:"<<endl; //输出哈夫曼编码
for (i=0;i<n;i++)
{
j=0;
cout<<ht[i].data<<'\t';
for (k=hcd[i].start;k<=n;k++)
{
cout<<hcd[i].cd[k];
j++;
}
m+=ht[i].weight;
sum+=ht[i].weight*j;
cout<<endl;
}
cout<<"平均长度=";
cout<<1.0*sum/m;
}
void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)
{
int i,f,c;
HCode hc;
for(i=0;i<n;i++)
{
hc.start=n;c=i;
f=ht[i].parent;
while(f!=-1)
{
if(ht[f].lchild==c)
hc.cd[hc.start--]='0';
else
hc.cd[hc.start--]='1';
c=f;f=ht[f].parent;
}
hc.start++;
hcd[i]=hc;
}
}
int main()
{
int n=15,i;
string str[]={"The","of","a","to","and","in","that","he","is","at","on","for","His","are","be"};
int fnum[]={1192,677,541,518,462,450,242,195,190,181,174,157,138,124,123};
HTNode ht[M];
HCode hcd
;
for (i=0;i<n;i++)
{
ht[i].data=str[i];
ht[i].weight=fnum[i];
}
CreateHT(ht,n);
CreateHCode(ht,hcd,n);
DispHCode(ht,hcd,n);
return 0;
}
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