实现哈夫曼树

这个哈夫曼树我就不具体介绍了,反正这个相关介绍很多。我就直接上代码了,我的注释已经很多了,相信看官不可能,看不懂,因为我输入的权重是5个概率,和为1,于是我顺便计算了信息熵,这个不是重点。

#include <stdint.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#define MAXVALUE 32767//定义一个权重初始化,后面会用到
#define MAXLISTLEN 100
#pragma warning(disable:4996)//防止scanf vs报错
typedef struct {						//哈夫曼树结构体
	float weight;                       //输入权值
	int parent, lchild, rchild;        //双亲节点,左孩子,右孩子
}HNodeType;
typedef struct {					//哈夫曼编码结构体
	int bit[8];					//存放当前结点的哈夫曼编码
	int start;						//bit[start]-bit[8[存放哈夫曼编码
}HCodeType;
//HNodeType HuffNode[MAXLISTLEN];		//定义全局变量数组HuffNode存放哈夫曼树
HNodeType* HuffNode = (HNodeType*)malloc(sizeof(HNodeType)*MAXLISTLEN);
HCodeType HuffCode[5];		//定义全局变量数组HuffCode存放哈夫曼编码,因为暂定输入5个数字
int n =5;							//定义全局变量n表示叶子结点个数
float quan_zhong_list[]= { 0.2,0.3, 0.1, 0.15,0.25 };
void CreateHuffTree(void) {		//构造哈夫曼树
	int i, j, a, b, x1, x2;
/*	scanf("%d", &n); */       //输入叶子节点个数,小于100
	for (i = 0; i < 2 * n-1; i++) //HuffNode 初始化 
	{
		HuffNode[i].weight = 0;
		HuffNode[i].parent = -1;
		HuffNode[i].lchild = -1;
		HuffNode[i].rchild = -1;
	}
	//printf("输入%d个节点的权值\n", n);
	for (i = 0; i < n; i++) {
		HuffNode[i].weight = quan_zhong_list[i];
		//scanf("%d", &HuffNode[i].weight);//输入N个叶子节点的权值
	}
	for (i = 0; i < n-1; i++) {   //构造哈夫曼树 
		a = MAXVALUE;
		b = MAXVALUE;
		x1 = -1;//记录最小a的索引
		x2 = -1;//记录第二小b的索引
		for (j = 0; j < n + i; j++) {        //选取最小a和次小b两个权值
			if (HuffNode[j].parent == -1 && HuffNode[j].weight < a) {//-1代表未初始化,HuffNode[j].weight < a保障a最小
				b = a;//那么原先最小为第二小
				x2 = x1;
				a = HuffNode[j].weight;
				x1 = j;
			}
			else
				if (HuffNode[j].parent == -1 && HuffNode[j].weight < b) {
					b = HuffNode[j].weight;
					x2 = j;//第二小b的索引赋值
				}
		}
		HuffNode[x1].parent = n + i;
		HuffNode[x2].parent = n + i;
		HuffNode[n + i].weight = HuffNode[x1].weight + HuffNode[x2].weight;
		HuffNode[n + i].lchild = x1;
		HuffNode[n + i].rchild = x2;
	}
}
void CreateHuffCode(void) {		//构造哈夫曼编码
	HCodeType cd;
	int i, j, c, p;
	for (i = 0; i < n; i++) {//为一个个字符根据创建的哈夫曼树进行编码
		cd.start = 7;//暂时定为所有字符编码长度都小于等于8
		c = i;
		p = HuffNode[i].parent;
		while (p != -1) {
			if (HuffNode[p].lchild == c)
				cd.bit[cd.start] = 0;
			else
				cd.bit[cd.start] = 1;
	
			cd.start--;
			c = p;
			p = HuffNode[c].parent;
		}
		//printf("cd.start%d", cd.start);
		for (j = cd.start + 1; j < 8; j++) {
			HuffCode[i].bit[j] = cd.bit[j];
			//printf("a%d", cd.bit[j]);
		}
		HuffCode[i].start = cd.start;
		//printf("b");
	}
}
void PrintHuffcode(void) {		//输出每个叶子结点的哈夫曼编码
	int i, j;

	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("第%d个叶子结点的哈夫曼编码为:",i);
		for (j = HuffCode[i].start; j <8; j++)
			printf("%d", HuffCode[i].bit[j]);
		printf("\n");
	}
}
int main() {
	CreateHuffTree();		//构造哈夫曼树
	CreateHuffCode();
	PrintHuffcode();
	free(HuffNode);
	float xin_xi_shang = 0;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		xin_xi_shang += -1 * log( quan_zhong_list[i]) * quan_zhong_list[i];
	}
	printf("信息熵为%lf\n", xin_xi_shang);
}

代码到这就好了,记得点个免费的赞。

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