哈夫曼编码

描述

写一个哈夫曼码的编/译码系统，要求能对要传输的报文进行编码和解码。构造哈夫曼树时，权值小的放左子树，权值大的放右子树，编码时右子树编码为1，左子树编码为0.
 

 

输入

输入表示字符集大小为n（n <= 100）的正整数，以及n个字符和n个权值（正整数，值越大表示该字符出现的概率越大）；
输入串长小于或等于100的目标报文。

 

输出

经过编码后的二进制码，占一行；
以及对应解码后的报文，占一行；
最后输出一个回车符。

 

输入样例

5 a b c d e 12 40 15 8 25
bbbaddeccbbb

输出样例

00011111110111010110110000
bbbaddeccbbb

 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

struct node
{
    char zifu;
    int wet,par,lch,rch;
};

struct code
{
    char data;
    char cod[20];
};

typedef struct hftree
{
    struct node ht[100];
    int root;
}hftree,*phftree;


phftree create(int n,int w[],char f[])
{
    phftree pht;
    int i,j,x1=1,x2=1; //最小权值其对应的下标
    int m1=10000,m2=10000;  // 记录最小的权值
    pht=(phftree)malloc(sizeof(hftree));
    for(i=1;i<=2*n-1;i++)  //n个数，即有n个叶子节点，生成的哈夫曼树有2n-1 个节点
    {
        pht->ht[i].par=0;
        pht->ht[i].lch=0;
        pht->ht[i].rch=0;
        if(i<=n)
        {
            pht->ht[i].wet=w[i-1];
            pht->ht[i].zifu=f[i-1];
        }
        else pht->ht[i].wet=0;
    }
    for(i=1;i<n;i++)  //冒泡排序，找出两个最小的，插入到数组中，继续相同的操作
    {
        for(j=1;j<n+i;j++)
    {
        if(pht->ht[j].wet<m1&&pht->ht[j].par==0)
        {
            m2=m1;
            x2=x1;
            m1=pht->ht[j].wet;
            x1=j;
        }
        else if(pht->ht[j].wet<m2&&pht->ht[j].par==0)
        {
            m2=pht->ht[j].wet;
            x2=j;
        }
    }
        pht->ht[x1].par=n+i;
        pht->ht[x2].par=n+i;
        pht->ht[n+i].lch=x1;
        pht->ht[n+i].rch=x2;
        pht->ht[n+i].wet=pht->ht[x1].wet+pht->ht[x2].wet;
        pht->root=n+i;
        m1=10000;m2=10000;
    }
    return pht;
}


void coding(phftree pht,struct code HC[],int root)
{
     static int codelen=0,i=1;  // 这里用静态  很重要，因为要进行递归
     static char cd[100];
    if (pht->ht[root].rch == 0)	{
		cd[codelen] = '\0';  //  字符串结尾的标志是'\0'
		HC[i].data=pht->ht[root].zifu;
		strcpy(HC[i++].cod, cd);

	}
	else {
		cd[codelen++] = '0';
		coding (pht, HC, pht->ht[root].lch);
		codelen--;  // 将‘\0’去掉
		cd[codelen++]  =  '1';
		coding (pht, HC, pht->ht[root].rch);
		codelen--; // 将‘\0’去掉
	}

}

int main()
{
    phftree pht;
    struct code HC[30];
    int i,j,n,len,w[30]={0};
    char f1[60]={'\0'},f[30]={'\0'};
    char file[100]={'\0'};
    char transf1[100][20]={'\0'},transf2[100]={'\0'};
    scanf("%d",&n);
    for(i=0;i<2*n;i++)scanf("%c",&f1[i]);
    for(i=0;i<n;i++)scanf("%d",&w[i]);
    for(i=0;i<n;i++)f[i]=f1[2*i+1];//输入有空格 所以这里要进行一下去除空隔的操作
    getchar();  // 应为有换行，防止进入字符串
    gets(file);

    pht=create(n,w,f);  // 创建哈夫曼树
    coding(pht,HC,pht->root);  // 根据哈夫曼树 对字符进行编码
    for(i=0;file[i]!='\0';i++)  // 这里主要是对输入的字符进行编码，根据coding函数得出的编码情况
    {
        for(j=1;j<=n;j++)
        {
            if(file[i]==HC[j].data)  // 与哪个字符相等，就把字符对应的哈夫曼编码赋值给它
            {
                strcpy(transf1[i],HC[j].cod);
                break;
            }
        }
    }


    len=strlen(file);
    for(i=0;i<len;i++)// 解码过程
    {
        for(j=1;j<=n;j++)
        {
            if(strcmp(transf1[i],HC[j].cod)==0)  //比较编码，相同则输出相应的数据；
            {
                transf2[i]=HC[j].data;
                break;
            }

        }
    }
    for(i=0;i<len;i++)printf("%s",transf1[i]);
    printf("\n");
    for(i=0;i<len;i++)printf("%c",transf2[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

这里有一些非常优秀的博客也可以进行参考理解

哈夫曼编码