最优二叉树的利用程序

/*这个函数基本上是写完了,可是我在调试的时候用的时间却是一点也不短,
关键是其中的有一个指针没有重新修改就传给了一个函数,导致了后面程序的错误,函数是没有
一点问题的,是调用函数的时候出现了错误。这个错误以后一定要好好的记住,一不小心就会出现这种
错误了..*/
#include "iostream.h"
#include "malloc.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define NULL 0
typedef int status;
typedef char Elemtype;
/*这个程序是想实现最优二叉树的寻找功能*/
typedef struct TREE{
/*data中放的是数据,father中放的是他的父节点的位置,lchild中放的是他的左孩子节点的位置
 rchild中放的是他的右孩子的位置,整个数据结构用得是邻接表的结构*/
//Elemtype data;
int weight;/*这个是权重的大小*/
int father;
int lchild;
int rchild;
}tree,*maptree;
/*今天是星期二,先把这个程序的一个小功能先实现下,其余的程序等吃完饭在来说.先完成的是输入数据并且
统计的一个小函数,这个时候先不考虑算法的优化,只是要程序能够跑起来就可以了..*/
status number(Elemtype *&input,Elemtype *&output,int *&count,int length)
{ /*这个函数的功能是统计一个输入的数据中的字符出现的频率,通过一个返回值确定出现了几个不同
 的字符,output中放的是不同的字符的名称,count中存放的是与output相对应的字符出现的次数*/
 int xunhuan=0;/*这个数放得让我也有些无奈了*/
 output=(Elemtype *)malloc(length*sizeof(Elemtype));
 count=(int *)malloc(length*sizeof(int));
 Elemtype *p1=output;int *array=count;Elemtype *q1=NULL;
 int countlength=0;
 for(int i=0;i<length;i++)
 {
  *(p1++)='0';
 }
 
 for(i=0;i<length;i++)
 {
  *(array++)=0;
 }
 p1=output;array=count;q1=input;
 for(i=0;i<length;i++)
 {
  for(int j=0;j<countlength;j++)
  {  
   if((*(q1+i))==(*(p1+j)))
   {
    (*(array+j))++;
    xunhuan=1;
    j=countlength+1;/*这个时候退出循环*/
   }
  }
  if(xunhuan==0)
  {
  *(p1+countlength)=*(q1+i);
  (*(array+countlength))++;
  countlength++;
  }
  xunhuan=0;/*重新设置下,防止出现了错误*/
 }
 return countlength;
}

status pailie(maptree &T,int length)
{/*这个函数的功能是将一个长度为length的数组按照升序排列*/
maptree linshi=(maptree)malloc(sizeof(tree));
for(int i=0;i<length;i++)
{
 for(int j=(i+1);j<length;j++)
 {
  if(((T+i)->weight)>((T+j)->weight))
  {
   (linshi->father)=(T+i)->father;
   (linshi->lchild)=(T+i)->lchild;
   (linshi->rchild)=(T+i)->rchild;
   (linshi->weight)=(T+i)->weight;

   (T+i)->father=(T+j)->father;
   (T+i)->lchild=(T+j)->lchild;
   (T+i)->rchild=(T+j)->rchild;
   (T+i)->weight=(T+j)->weight;

   (T+j)->father=linshi->father;
   (T+j)->lchild=linshi->lchild;
   (T+j)->rchild=linshi->rchild;
   (T+j)->weight=linshi->weight;

  }
 }
}
free(linshi);
return OK;
}

status erchashu(maptree &T,int *count,int length)
{/*这个函数的功能是将一个数组中的内容排列成一棵最优二叉树,希望能成功了..*/
/*一个有n个节点的最终形成的是(2*n-1)个,所以分配的空间也应该是这么大了.可以确定的是
 这个函数有问题了..*/
 T=(maptree)malloc((2*length-1)*sizeof(tree));
 maptree linshi=T;
 int *q=count;
 int j=0;
 for(int i=0;i<length;i++)
 { 
  (linshi+i)->weight=(*(q++));
  (linshi+i)->father=0;
  (linshi+i)->lchild=0;
  (linshi+i)->rchild=0;
 }

 for(i=length;i<(2*length-1);i++)
 {
  (linshi+i)->weight=0;
  (linshi+i)->father=0;
  (linshi+i)->lchild=0;
  (linshi+i)->rchild=0;
 }
 linshi=T;
 q=count;
 pailie(T,length);

 for(i=0;i<(length-1);i++)
 {/*要进行(n-1)次操作,整个二叉数的操作才会结束.之后的才会变成最优二叉树*/
  (linshi+i+length)->weight=((linshi+j)->weight)+((linshi+j+1)->weight);
  (linshi+i+length)->lchild=j;
  (linshi+i+length)->rchild=j+1;
  (linshi+i+length)->father=0;
  (linshi+j)->father=(i+length);
  (linshi+j+1)->father=(i+length);
  j++;
  j++;
  pailie(T,(length+i+1));/*这个地方的参数其实是可以缩小的*/
 }
return OK;
}


printtree(maptree T,int length)
{/*这个函数的功能是 将一个已经存在的最优二叉树按照一定的顺序输出出来..*/
/*看来是这个函数的问题了,这个输出函数的问题,看起来好解决,怎么搞了这么长时间还没有搞定呢??..
 length是1的时候想单独处理下*/
 if(length==1)
 {
  cout<<0<<endl;
  return OK;
 }
 maptree linshi=NULL;
 int p=0;int j=length-1;int k=0;
 int *array=(int *)malloc(length*sizeof(int));
 int *q=array;
 for(int i=0;i<length;i++)
 {
  (*(q+i))=2;
 }
 linshi=T;
 for(i=0;i<length;i++)
 {/*从树中读取(length-1)次,将所有的节点信息都输出出来*/
  //cout<<"T+"<<i<<"->father="<<(T+i)->father<<endl;
  p=(linshi+i)->father;k=i;
  while(p!=0)
  {
   if(((linshi+p)->lchild)==k)  *(array+j)=0;
   if((linshi+p)->rchild==k) *(array+j)=1;
   j--;
   k=p;
   p=(linshi+p)->father;
   
  }
  for(j=0;j<length;j++)
  { 
   if((*(array+j))!=2)
   cout<<(*(array+j));
  }
  cout<<endl;
  /*再次复位下*/
  for(j=0;j<length;j++)
  (*(q+j))=2;/*数组也复位下看看有什么结果了..*/
  j=length-1;/*搞了好几次错误的原因居然是这个地方的复位工作没有做好,小结问题,以后要注意了..*/
 }
return OK;
}

 

int main()
{
 int length;
 int i=0;
 int countlength=0;
 maptree T=NULL;
 Elemtype * M=NULL;Elemtype * linshi=NULL;
 cout<<"please input a number:"<<endl;
 cin>>length;
 cout<<endl;
 M=(Elemtype *)malloc(length*sizeof(Elemtype));
 linshi=M;
 for(i=0;i<length;i++)
 {
  cin>>(*(linshi+i));
 }
 Elemtype *output=NULL;
 int *count=NULL;
 cout<<"please wait for a few minute"<<endl;
 countlength=number(linshi,output,count,length);

 erchashu(T,count,countlength);

 printtree(T,countlength);
 return 0;

}

/*今天就写到这里了,明天或者是晚上再补充起来就可以了,是内存处理的问题,指针的指向现在
有问题,好了,到次为止了,吃饭了!!*/
/*编译和连接都没有问题,但是结果却有问题,这个确实是不怎么好解决的,只能是慢慢的找了
,找的方法有很多,可是我还是习惯了一直按F10解决问题,这次当然不例外了..好了,开始解决问题了..
搞定之后就去上自习,再将这个发到优快云上去了..*/

### C语言实现最优二叉树(霍夫曼树)算法 #### 创建霍夫曼树的过程 为了创建霍夫曼树,程序首先读取一组权重值并将其存入数组中。接着通过循环迭代的方式不断选取最小的两个节点组合成新的父节点直到只剩下一个根节点为止[^1]。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct TreeNode { unsigned char ch; float weight; struct TreeNode *leftChild, *rightChild; } TreeNode; // 初始化节点 TreeNode* createNode(unsigned char c, float w) { TreeNode* node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); node->ch = c; node->weight = w; node->leftChild = NULL; node->rightChild = NULL; return node; } void buildHuffmanTree(float weights[], int size); ``` 此部分定义了一个`createNode()`辅助函数用于动态分配内存给新创建的树节点,并设置其字符和对应的频率作为权重参数传递进去。同时声明了另一个重要的方法`buildHuffmanTree()`, 它接收一个浮点数类型的数组以及该数组大小来构建最终所需的霍夫曼编码树[^4]。 #### 编码生成逻辑 一旦完成了霍夫曼树的构造工作之后,则可以利用递归的方法自底向上地为每一个叶节点赋予唯一的编码序列: ```c void generateCodes(TreeNode* root, const char code[], FILE* fp); int main(){ ... } ``` 这里的`generateCodes()`接受三个形参分别是当前处理位置所在的子树根节点、已经形成的临时字符串形式表示的路径信息还有文件指针对象用来保存输出结果。当遇到叶子结点时就将完整的编码写入指定的目标文件内[^2]。 #### 文件操作与测试案例 为了让整个项目更加完善,在主函数里加入了简单的命令行交互界面让用户能够方便地输入待压缩文本内容及其各个字母出现次数统计表;同时也提供了基本的功能测试用例验证程序能否正常运行。 ```c if(argc != 3){ printf("Usage: %s inputfile outputfile\n", argv[0]); exit(1); } FILE *fin=fopen(argv[1],"rb"); FILE *fout=fopen(argv[2],"wb"); float freq[] = {7, 5, 2, 4, 8}; // example frequencies for 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' char chars[] = {'a','b','c','d','e'}; ... fclose(fin); fclose(fout); return 0; ``` 这段代码片段展示了如何打开源文件和目标文件准备进行后续的操作流程。另外还给出了具体的频率分布样例供开发者调试使用[^3]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值