哈夫曼树/最优二叉树(WPL)(C语言实现)

本文深入探讨哈夫曼树的构建与应用,讲解如何通过最小化带权路径长度(WPL)创建最优二叉树,同时介绍了哈夫曼编码的生成原理及其在数据压缩中的作用。

哈夫曼树/最优二叉树(C语言实现)

带权路径长度(WPL):设二叉树有n个叶子结点,每个叶子结点带有权值Wκ,从根结点到每个叶子结点的长度为lκ,则每个叶子结点的带权路径长度之和就是WPL=∑Wκ•lκ(n,i=1)。

哈夫曼树/最优二叉树:WPL最小二叉树。

举个栗子(WPL)

实例
它的WPL=∑Wκ•lκ(n,i=1)=11+22+33+44+5*4=50
哈夫曼树就是要找WPL最小的树。

哈夫曼树的构造

每次把最小的两棵二叉树合并。将数据储存在最小堆中,每次找出最小的并从最小堆中删除。
这其实是一个找出数列其中最小的两个数,作为叶子,然后从数列中删除这两个数。用这两个数的和sum作为叶子的根,再将根值插入数列中。其过程为:

  1. 在堆中找出最小两个数a,b
  2. 从数列中删除a,b。并求和a+b=sum
  3. 建立哈夫曼树,a,b作为叶子结点,sum作为叶子的父节点
  4. 再将sum插入数列中
  5. 循环
    C语言实现如下:
typedef struct TreeNode *HuffmanTree;
struct TreeNode
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