数据结构(C语言版)规范代码之树(3赫夫曼编码)

这段代码展示了如何使用C语言构建和编码霍夫曼树。通过定义HTNode结构体来表示霍夫曼树节点,并提供了`select`函数用于选择最小权值节点,以及`Huffman_Coding`函数用于构建和输出霍夫曼编码。最后,`main`函数中给出了一个实例,创建了一个包含15个权值的霍夫曼树并输出了相应的霍夫曼编码。

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//霍夫曼树
#include<iostream>
#include<malloc.h>
#include<cstring>
using namespace std;
#define Status int
#define TElemType char
#define OVERFLOW 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAX 65535
typedef struct {
 unsigned int weight;
 unsigned int parent, lchild, rchild;
}HTNode, *HuffmanTree;
typedef char ** HuffmanCode;
select(HuffmanTree HT,int n,int &s)
{
 int i,min;
 min=MAX;
 for(i=1;i<=n;i++)
  if(HT[i].parent==0&&min>=HT[i].weight)
  {
   min=HT[i].weight;
   s=i;
  }
 return OK;
}
void Huffman_Coding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n)
{
 //构造哈夫曼树,数组w存放权值,n是叶子数
 int i,c,start,f,s1,s2,m;
 char *cd;
 if(n<1) return;
 m=n*2-1;
 HT=(HuffmanTree)malloc(sizeof(HTNode)*(m+1));
 for(i=1;i<=n;i++)
 {
  HT[i].weight=w[i];
  HT[i].parent=0;
  HT[i].lchild=0;
  HT[i].rchild=0;
 }
 for(i=n+1;i<=m;i++)
 {
  HT[i].weight=0;
  HT[i].parent=0;
  HT[i].rchild=0;
  HT[i].lchild=0;
 }
 for(i=n+1;i<=m;++i)
 {
  select(HT,i-1,s1); //在HT[1..i-1]选parent=0的最小权值
  HT[s1].parent=i;
  select(HT,i-1,s2);
  HT[s2].parent=i;
  HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
  HT[i].lchild=s1;
  HT[i].rchild=s2;
 }
 //求出霍夫曼编码
 HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
 cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));
 cd[n-1]='\0';
 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)
    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 n=15;
 int w[]={0,1192,677,541,518,462,450,242,195,190,181,174,157,138,124,123};
 HuffmanTree HT;
 HuffmanCode HC;
 Huffman_Coding(HT,HC,w,n);
 for(int i=1;i<=n;i++)
  cout<<HC[i]<<endl;
}
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