再写 Huffman_Tree

之前写的huffman树的代码

这次的只是对建树过程的代码做了一点改变，对比代码一看就知道了

tree.h

#include<iostream>
using namespace std;

//栈模版
template<class T>
class My_stack;

template<class T>
class Node		//结点类
{
private:
	T data;
	Node<T> *next;
public:
	Node()
	{
		next=NULL;
	}
	Node(T d)
	{
		data=d;
		next=NULL;
	}
	friend My_stack<T>;
};

template<class T>
class My_stack
{
private:
	Node<T> *head;
public:
	My_stack()
	{
		head=new Node<T>();
	}
	
	~My_stack()
	{
		clean();
		delete head;
	}
	
	bool empty() const
	{
		return (head->next==0);
	}
	
	void push(T d)	//入栈
	{
		Node<T> *p=new Node<T>(d);
		p->next=head->next;
		head->next=p;
	}
	
	T top()	//返回栈顶元素
	{
		if(empty())
		{
			cout<<"stack is empty."<<endl;
			exit(1);
		}
		Node<T> *p=head->next;
		T temp=p->data;
		return temp;
	}
	
	void pop()	//弹出栈顶元素
	{
		Node<T> *p=head->next;
		head->next=p->next;
		delete p;
	}
	
	void clean()	//清除整个栈
	{
		Node<T> *p=head->next;
		while(p)
		{
			head->next=p->next;
			delete p;
			head->next=p;
		}
	}
};

//放叶子结点信息的结构体
struct node
{
	char name;
	int data;
};

class HuffmanTree;

class HuffmanNode
{
	char name;
	int data;
	int parent,lchild,rchild;
	friend HuffmanTree;
};

class HuffmanTree
{
public:
	void Create_HuffmanTree(HuffmanNode *&HT,node w[],int n)
	{
		//用w申请的数组暂时保存权值（暂时设定全都大于0）
		if(n<1)
		{
			cout<<"参数不合理"<<endl;
			return ;
		}
		
		int m=2*n-1; //n个叶子结点的哈夫曼树总共有2*n-1个结点
		
		HT=new HuffmanNode[m]; //分配m个huffman结点
		
		int i,k,lnode,rnode;
		double min1,min2; //存放两个最小的结点值
		for(i=0;i<n;i++)
		{
			HT[i].name=w[i].name;
			HT[i].data=w[i].data;
			HT[i].lchild=-1;
			HT[i].rchild=-1;
			HT[i].parent=-1;
		}
		for(int j=i;j<m;j++)
		{
			HT[j].name='#';
			HT[j].data=0;
			HT[j].lchild=-1;
			HT[j].rchild=-1;
			HT[j].parent=-1;
		}
		//结点初始化完成，下面开始构造huffman树	
		for(i=n;i<2*n-1;i++)
		{		
			min1=min2=32767;
			lnode=rnode=-1;
			for(k=0;k<=i-1;k++)
			{
				if(-1 == HT[k].parent)
				{
					if(HT[k].data<min1)
					{
						min2=min1;
						rnode=lnode;
						min1=HT[k].data;
						lnode=k;
					}
					else if(HT[k].data<min2)
					{
						min2=HT[k].data;
						rnode=k;
					}
				}
			}
			HT[i].data=min1+min2;
			HT[i].lchild=lnode;
			HT[i].rchild=rnode;
			HT[lnode].parent=i;
			HT[rnode].parent=i;
		}
		cout<<"____huffman树构造完成____"<<endl;
	}

	void Traverse(HuffmanNode *HT,int n) //观察
	{
		int m=2*n-1;
		for(int i=m-1;i>=n;i--)
		{
			cout<<HT[i].data<<"={";
			cout<<HT[HT[i].lchild].data<<',';
			cout<<HT[HT[i].rchild].data<<'}';
			cout<<endl;
		}
	}

	void Huffman_Coding(HuffmanNode *HT,int n)
	{
		HuffmanNode *q;
		int f,temp,p;
		My_stack<int> s;
		for(int i=0;i<n;i++)
		{	
			q=HT;
			f=i;
			p=q[f].parent;
			while(p!=-1)
			{
				if(q[p].lchild==f)
					temp=0;
				else
					temp=1;
				s.push(temp);
				f=p;
				p=q[p].parent;
			}
			cout<<"第"<<i+1<<"个字符 "<<HT[i].name<<" 的huffman编码为：";
			while(!s.empty())
			{
				cout<<s.top()<<" ";
				s.pop();
			}
			cout<<endl;
		}
	}
};

main.cpp

#include"tree.h"

int main()
{
	int n;
	node *p;
	cout<<"输入要编码的字母数目：";
	cin>>n;
	p=new node[n];
	cout<<"输入各个字母的名字和频率权值大小：";
	for(int i=0;i<n;i++)
		cin>>p[i].name>>p[i].data;
	
	cout<<"____构造huffman树____"<<endl;
	HuffmanTree tree;
	HuffmanNode *HT;
	tree.Create_HuffmanTree(HT,p,n);
	
	cout<<"huffman树的结构为："<<endl;
	tree.Traverse(HT,n);
	cout<<endl;

	cout<<"____Huffman_Coding_____"<<endl;
	tree.Huffman_Coding(HT,n);
	
	return 0;
}

测试数据：

输入要编码的字母数目：8
输入各个字母的名字和频率权值大小：
a 7
b 19
c 2
d 6
e 32
f 3
g 21
h 10
____构造huffman树____
____huffman树构造完成____
huffman树的结构为：
100={40,60}
60={28,32}
40={19,21}
28={11,17}
17={7,10}
11={5,6}
5={2,3}

____Huffman_Coding_____
第1个字符 a 的huffman编码为：1 0 1 0
第2个字符 b 的huffman编码为：0 0
第3个字符 c 的huffman编码为：1 0 0 0 0
第4个字符 d 的huffman编码为：1 0 0 1
第5个字符 e 的huffman编码为：1 1
第6个字符 f 的huffman编码为：1 0 0 0 1
第7个字符 g 的huffman编码为：0 1
第8个字符 h 的huffman编码为：1 0 1 1
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