哈夫曼树的建立及编码 C语言

最新推荐文章于 2023-10-11 16:33:15 发布
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分类专栏： c数据结构 文章标签： 哈夫曼树 哈夫曼树的建立及编码
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本文详细介绍了如何使用C语言构建哈夫曼树并进行编码，包括哈夫曼树的构建过程和编码原理，为数据压缩提供基础。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

哈夫曼树的建立及编码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 20
#define M 2*N-1

typedef struct{
   
	int weight;  //权值
	int parent;  //双亲
	int lchild;   //左孩子
	int rchild;   //右孩子
}huffmantree;

typedef struct{
   
	int start;  
	char codes[N];   //存哈夫曼的编码
}huffmancode;

void creathuffman(huffmantree tree[],int n){
   
	int i,j,w,p1,p2,small1,small2;
	int m = 2*n;
	for (i=1;i<m;i++){
         //初始化
		tree[i].weight = 0;
		tree[i].lchild = 0;
		tree[i].rchild = 0;
		tree[i]
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【数据结构】哈夫曼树及哈夫曼编码实现（C语言）
weixin_51450101的博客
02-12 6万+
目录1. 哈夫曼树1.1 基本概念1.2 构造哈夫曼树1.3 哈夫曼树的类型定义1.4 哈夫曼树创建的算法实现2. 哈夫曼编码实现2.1 哈夫曼编码2.2 完整代码2.3 运行结果 1. 哈夫曼树 1.1 基本概念 路径：指从根结点到该结点的分支序列。 路径长度：指根结点到该结点所经过的分支数目。 结点的带权路径长度：从树根到某一结点的路径长度与该结点的权的乘积。 树的带权路径长度(WPL)：树中从根到所有叶子结点的各个带权路径长度之和。 哈夫曼树是由 n 个带权叶子结点构成的所有二叉树中带权路径长度最短的
C语言 哈夫曼树编码、译码、输出。
qq_51690014的博客
02-17 8246
使用下标模拟指针和结构体指针构建哈夫曼树。
C语言编码哈夫曼树
06-24
#include #include #include #include using namespace std; # define MaxN 100//初始设定的最大结点数 # define MaxC 1000//最大编码长度 # define ImpossibleWeight 10000//结点不可能达到的权值 # define n 26//字符集的个数 //-----------哈夫曼树的结点结构类型定义----------- typedef struct //定义哈夫曼树各结点 { int weight;//权值 int parent;//双亲结点下标 int lchild;//左孩子结点下标 int rchild;//右孩子结点下标 }HTNode,*HuffmanTree;//动态分配数组存储哈夫曼树 typedef char**HuffmanCode;//动态分配数组存储哈夫曼编码表 //-------全局变量-------- HuffmanTree HT; HuffmanCode HC; int *w;//权值数组 //const int n=26;//字符集的个数 char *info;//字符值数组 int flag=0;//初始化标记 //********************************************************************** //初始化函数 //函数功能： 从终端读入字符集大小n , 以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中 //函数参数： //向量HT的前n个分量表示叶子结点，最后一个分量表示根结点，各字符的编码长度不等，所以按实际长度动态分配空间 void Select(HuffmanTree t,int i,int &s1,int &s2) { //s1为最小的两个值中序号最小的那个 int j; int k=ImpossibleWeight;//k的初值为不可能达到的最大权值 for(j=1;j<=i;j++) { if(t[j].weight<k&&t[j].parent==0) {k=t[j].weight; s1=j;} } t[s1].parent=1; k=ImpossibleWeight; for(j=1;j<=i;j++) { if(t[j].weight0），构造哈夫曼树HT，并求出n个字符的哈弗曼编码HC { int i,m,c,s1,s2,start,f; HuffmanTree p; char* cd; if(num<=1) return; m=2*num-1;//m为结点数，一棵有n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点，可以存储在一个大小为2n-1的一维数组中 HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));//0号单元未用 //--------初始化哈弗曼树------- for(p=HT+1,i=1;iweight=*w; p->parent=0; p->lchild=0; p->rchild=0; } for(i=num+1;iweight=0; p->parent=0; p->lchild=0; p->rchild=0; } //--------建哈夫曼树------------- for(i=num+1;i<=m;i++) { Select(HT,i-1,s1,s2);//在HT[1...i-1]选择parent为0且weight最小的两个结点，其序号分别为s1和s2 HT[s1].parent=i; HT[s2].parent=i; HT[i].lchild=s1; HT[i].rchild=s2;//左孩子权值小，右孩子权值大 HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; } //-------从叶子到根逆向求每个字符的哈弗曼编码-------- HC=(HuffmanCode)malloc((num+1)*sizeof(char *));//指针数组:分配n个字符编码的头指针向量 cd=(char*)malloc(n*sizeof(char*));//分配求编码的工作空间 cd[n-1]='\0';//编码结束符 for(i=1;i<=n;i++)//逐个字符求哈弗曼编码 { start=n-1;//编码结束符位置 for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)//从叶子到跟逆向求哈弗曼编码 if(HT[f].lchild==c) cd[--start]='0';//判断是左孩子还是右孩子(左为0右为1) else cd[--start]='1'; HC[i]=(char*)malloc((num-start)*sizeof(char*));//按所需长度分配空间 int j,h; strcpy(HC[i],&cd[start]); } free(cd); } //****************初始化函数****************** void Initialization() { flag=1;//标记为已初始化 int i; w=(int*)malloc(n*sizeof(int));//为26个字符权值分配空间 info=(char*)malloc(n*sizeof(char));//为26个字符分配空间 ifstream infile("ABC.txt",ios::in); if(!infile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for(i=0;i>info[i]; infile>>w[i]; } infile.close(); cout<<"读入字符成功！"<<endl; HuffmanCoding(HT,HC,w,n); //------------打印编码----------- cout<<"依次显示各个字符的值,权值或频度,编码如下"<<endl; cout<<"字符"<<setw(6)<<"权值"<<setw(11)<<"编码"<<endl; for(i=0;i<n;i++) { cout<<setw(3)<<info[i]; cout<<setw(6)<<w[i]<<setw(12)<<HC[i+1]<<endl; } //---------将建好的哈夫曼树写入文件------------ cout<<"下面将哈夫曼树写入文件"<<endl; ofstream outfile("hfmTree.txt",ios::out); if(!outfile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for(i=0;i<n;i++,w++) { outfile<<info[i]<<" "; outfile<<w[i]<<" "; outfile<<HC[i+1]<<" "; } outfile.close(); cout<<"已经将字符与对应的权值，编码写入根目录下文件hfmTree.txt"<<endl; } //*****************输入待编码字符函数************************* void Input() { char string[100]; ofstream outfile("ToBeTran.txt",ios::out); if(!outfile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } cout<<"请输入你想要编码的字符串(字符个数应小于100),以#结束"<>string; for(int i=0;string[i]!='\0';i++) { if(string[i]=='\0') break; outfile<<string[i]; } cout<<"获取报文成功"<<endl; outfile.close(); cout<<"------"<<"已经将报文存入根目录下的ToBeTran.txt文件"<<endl; } //******************编码函数**************** void Encoding() { int i,j; char*string; string=(char*)malloc(MaxN*sizeof(char)); cout<<"下面对根目录下的ToBeTran.txt文件中的字符进行编码"<<endl; ifstream infile("ToBeTran.txt",ios::in); if(!infile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for(i=0;i>string[i]; } for(i=0;i<100;i++) if(string[i]!='#') cout<<string[i]; else break; infile.close(); ofstream outfile("CodeFile.txt",ios::out); if(!outfile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for(i=0;string[i]!='#';i++) { for(j=0;j<n;j++) { if(string[i]==info[j]) outfile<<HC[j+1]; } } outfile<<'#'; outfile.close(); free(string); cout<<"编码完成------"; cout<<"编码已写入根目录下的文件CodeFile.txt中"<<endl; } //******************译码函数**************** void Decoding() { int j=0,i; char *code; code=(char*)malloc(MaxC*sizeof(char)); char*string; string=(char*)malloc(MaxN*sizeof(char)); cout<<"下面对根目录下的CodeFile.txt文件中的代码进行译码"<<endl; ifstream infile("CodeFile.txt",ios::in); if(!infile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for( i=0;i>code[i]; if(code[i]!='#') { cout<<code[i]; } else break; } infile.close(); int m=2*n-1; for(i=0;code[i-1]!='#';i++) { if(HT[m].lchild==0) { string[j]=info[m-1]; j++; m=2*n-1; i--; } else if(code[i]=='1') m=HT[m].rchild; else if(code[i]=='0') m=HT[m].lchild; } string[j]='#'; ofstream outfile("TextFile.txt",ios::out); if(!outfile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } cout<<"的译码为------"<<endl; for( i=0;string[i]!='#';i++) { outfile<<string[i]; cout<<string[i]; } outfile<<'#'; outfile.close(); cout<<"------译码完成------"<<endl; cout<<"译码结果已写入根目录下的文件TextFile.txt中"<<endl; free(code); free(string); } //*************打印编码函数**************** void Code_printing() { int i; char *code; code=(char*)malloc(MaxC*sizeof(char)); cout<<"下面打印根目录下文件CodeFile.txt中的编码"<<endl; ifstream infile("CodeFile.txt",ios::in); if(!infile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for( i=0;i>code[i]; if(code[i]!='#') cout<<code[i]; else break; } infile.close(); cout<<endl; ofstream outfile("CodePrin.txt",ios::out); if(!outfile) { cerr<<"打开失败"<<endl; exit(1); } for(i=0;code[i]!='#';i++) { outfile<<code[i]; } outfile.close(); free(code); cout<<"------打印结束------"<<endl; cout<<"该字符形式的编码文件已写入文件CodePrin.txt中"<<endl; } //*************打印哈夫曼树函数**************** int numb=0; void coprint(HuffmanTree start,HuffmanTree HT) //start=ht+26这是一个递归算法 { if(start!=HT) { ofstream outfile("TreePrint.txt",ios::out); if(!outfile) { cerr<<"打开失败"<rchild,HT); //递归先序遍历 cout<<setw(5*numb)<weight<rchild==0) cout<<info[start-HT-1]<<endl; outfile<weight; coprint(HT+start->lchild,HT); numb--; outfile.close(); } } void Tree_printing(HuffmanTree HT,int num) { HuffmanTree p; p=HT+2*num-1; //p=HT+26 cout<<"下面打印赫夫曼树"<<endl; coprint(p,HT); //p=HT+26 cout<<"打印工作结束"<<endl; } //*************主函数************************** int main() { char choice; do{ cout<<"************哈弗曼编/译码器系统***************"<<endl; cout<<"请选择您所需功能："<<endl; cout<<":初始化哈弗曼树"<<endl; cout<<":输入待编码字符串"<<endl; cout<<":利用已建好的哈夫曼树进行编码"<<endl; cout<<":利用已建好的哈夫曼树进行译码"<<endl; cout<<":打印代码文件"<<endl; cout<<":打印哈夫曼树"<<endl; cout<<":退出"<<endl; if(flag==0) { cout<<"请先初始化哈夫曼树,输入I"<<endl; cout<<""<>choice; switch(choice) { case 'I':Initialization();break; case 'W':Input();break; case 'E':Encoding();break; case 'D':Decoding();break; case 'P':Code_printing();break; case 'T':Tree_printing(HT,n);break; case 'Q':;break; default:cout<<"输入的命令出错，请重新输入！"<<endl; } }while(choice!='Q'); free(w); free(info); free(HT); free(HC); system("pause"); return 0; }
【数据结构-树】C语言实现哈夫曼树及哈夫曼编码
weixin_43716338的博客
02-19 2324
C语言实现哈夫曼树及哈夫曼编码存储结构查找算法创建哈夫曼树创建哈夫曼编码表代码整合测试 存储结构 //哈夫曼树存储结构 typedef struct { int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; 查找算法 //查找算法 void Select(HuffmanTree HT,int end,int *S1,int *S2) { int min1,min2; //记录最小的两个权值 min1比min2要小 int
c语言哈夫曼树及其编码
qq_63048425的博客
12-03 1115
哈夫曼树及其编码
个人笔记--HuffmanTree哈夫曼树（赫夫曼树）及哈夫曼编码
Lzh4792的博客
11-30 3155
哈夫曼树的构建及哈夫曼编码的生成与转换 代码先放这，有时间写注释及解析 #include<bits/stdc++.h> #define inf 0x3f3f3f3f using namespace std; typedef struct{ int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char **HuffmanCode; void HuffmanCout(int *a) { for(int i=
哈夫曼树及哈夫曼编码详解及代码实现[C/C++]
EQUINOX1的博客
10-11 2268
1951年，哈夫曼在MIT信息论课程的导师给他们两个选择，一是完成学期报告的题目寻找最有效的二进制编码二是完成期末考试。只能说大佬不愧是大佬，毅然决然选择了第一种方式，弃对已有编码的研究，转向新的探索，最终发现了基于有序频率二叉树编码的想法并很快证明了这个方法是最有效的。由于这个算法，学生终于青出于蓝，超过了他那曾经和信息论创立者香农共同研究过类似编码的导师。为了更好地接受哈夫曼树的概念，我们来看下面这个引例。从树中一个结点到另一个结点之间的分支构成两个结点之间的路径，路径上的分支数目称做路径长度。
数据结构-哈夫曼树-实验-C语言实现
11-08
在C语言实现哈夫曼树的过程中，首先需要建立一个优先队列（通常是小根堆）来组织权值信息，然后通过不断合并权值最小的两个节点来构造哈夫曼树，每合并一次都会生成一个新的内部节点，这个新节点的权值是两个被合并...
C语言：哈夫曼树构造及编码(核心代码每一行都有注释)
weixin_55797565的博客
11-12 3140
一、【实验目的及要求】 理解Huffman树的概念及其存储结构； 熟悉Huffman树的构造； 掌握Huffman树的编码方法。 二、【实验内容】 1、代码实现Huffman编码 2、现有文本“HUFFMAN TREE AND HUFFMAN ENCODING EXAMPLES”，请统计每个字符出现的频率，绘制Huffman树的逻辑结构图（即结点-连线图）。 3、根据结点-连线图，列出每个字符的Huffman编码。 4、计算Huffman树的平均传输位数B。 三、主要问题和解决方案
赫夫曼树的构建及赫夫曼编码（C语言源代码，代码中含详细注释）
10-31
C语言实现赫夫曼树的构建及赫夫曼编码的源代码，帮助你掌握Huffman编码的算法实现。赫夫曼树的建立，及实现其编码，和数据结构教材上的算法同步。基于C语言，模拟赫夫曼树的构造并对之进行编码。代码简洁，附报告书说明，有利于对数据结构赫夫曼树的理解。适合数据结构初中级学者学习。
Huffman树及编码（C语言）
11-29
Huffman编码Huffman编码Huffman编码
哈夫曼树c语言实现
05-06
本例用c语言实现数据结构课程中的哈夫曼树，结构清晰，已编译通过
用C语言实现赫夫曼树编码
06-09
利用c语言来实现赫夫曼树的编码，解码。适合初学者参照学习
哈夫曼树c语言编写
08-30
哈夫曼树构造 输出
C语言实现哈夫曼数及其编码
01-15
C语言实现哈夫曼树及其编码，已经经过调试可以使用！放心下载！
【C语言】哈夫曼树建立与编码
Read by heart
07-30 2052
原理： 严版教材p144，真题册P163 算法步骤： （1） 赫夫曼树的创建 1）定义赫夫曼树的存储结构，包含指向双亲结点、左右孩子结点的指针、和权值信息； 2）定义一个返回HTNode*类型的函数，用来创建赫夫曼树，闯入的参数为叶子结点n，和权值数组w； 3）根据叶子结点个数确定赫夫曼树结点的个数m，然后定义一个结点指针数组HTNode* HT，作为赫夫曼树； 4）将赫夫曼树初始化...
C语言构造哈夫曼树、哈夫曼编码
记录学习点滴
04-22 3240
1.构造哈夫曼树 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAXVALUE 10000 /* 节点最大权值 */ #define MAXLEAF 30 /* 哈夫曼树叶子节点最大个数 */ #define MAXNODE MAXLEAF * 2 - 1 /* Huffman树...
c语言 赫夫曼树和编码（哈夫曼树和编码）
jiangjun_feng的博客
05-11 449
运行结果正确 感觉最难的是树的合并 #include<stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include<malloc.h> //构造哈夫曼树 typedef struct { int val; int parent,left,right; }node,*tree; //构造哈夫曼编码 typedef struct{ int weight; int code[10]; }code_nod
C语言-哈夫曼树、哈夫曼编码
Attract's Blog
05-16 3171
哈夫曼树中的查找算法（Select） 哈夫曼树的构建（HuffmanTree） 哈夫曼编码的构建(HuffmanCoding) 打印哈夫曼树表(Print) 打印权值及其编码(Inputcode) 完整代码： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef struct { int weight; int parent,rchild,lchild; }HTnode; vo.
哈夫曼树和哈夫曼编码c语言
最新发布
12-30
### C语言实现哈夫曼树和哈夫曼编码 #### 构建哈夫曼树 为了创建哈夫曼树，程序首先需要定义节点结构体并初始化字符及其对应的频率。接着，按照给定的频率建立最小堆，并不断从中取出两个具有最低频率的节点组合...
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