哈夫曼编码代码

给定n个权值作为n个叶子结点,构造一棵二叉树,若该树的带权路径长度达到最小,称这样的二叉树为最优二叉树,也称为哈夫曼树。由此得到的二进制前缀编码称为哈夫曼编码。
例如权w={5,29,7,8,14,23,3,11},8个结点,构造的哈夫曼树如下图所示:
哈夫曼树

算法实现如下:

typedef struct {
    unsigned int weight;
    unsigned int parent;
    unsigned int lchild;
    unsigned int rchild;
}Node, *HuffmanTree;

typedef char **HuffmanCode;

//在huffmanTree[1...n-1]中选择parent为0,且weight最小的两个结点,分别是s1,s2
void Select(HuffmanTree& huffmanTree, int n,int &s1,int &s2)
{
    int min = 1;
    for(int i =1;i<=n;i++){
        if(huffmanTree[i].parent==0){
            min = i;
            break;
        }
    }
    for(int i =1;i<=n;i++){
        if(huffmanTree[i].parent==0){
            if(huffmanTree[i].weight<huffmanTree[min].weight){
                min = i;
            }
        }
    }
    s1 = min;
    for(int i =1;i<=n;i++){
        if(huffmanTree[i].parent==0 && i!=s1
好的,我很乐意为您提供一个C++实现的哈夫曼编码代码。以下是一个基本的哈夫曼编码实现: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Node { char ch; int freq; Node* left, *right; Node(char character, int frequency) { ch = character; freq = frequency; left = right = NULL; } }; struct compare { bool operator()(Node* l, Node* r) { return (l->freq > r->freq); } }; void printCodes(struct Node* root, string str) { if (!root) return; if (root->ch != '$') cout << root->ch << ": " << str << "\n"; printCodes(root->left, str + "0"); printCodes(root->right, str + "1"); } void HuffmanCodes(char data[], int freq[], int size) { struct Node *left, *right, *top; priority_queue<Node*, vector<Node*>, compare> minHeap; for (int i = 0; i < size; ++i) minHeap.push(new Node(data[i], freq[i])); while (minHeap.size() != 1) { left = minHeap.top(); minHeap.pop(); right = minHeap.top(); minHeap.pop(); top = new Node('$', left->freq + right->freq); top->left = left; top->right = right; minHeap.push(top); } printCodes(minHeap.top(), ""); } int main() { char arr[] = { 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' }; int freq[] = { 5, 9, 12, 13, 16, 45 }; int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); HuffmanCodes(arr, freq, size); return 0; } ``` 这个C++程序实现了基本的哈夫曼编码算法。它包括以下主要部分: 1. 定义了Node结构体来表示节点。 2. 定义了compare结构体来比较节点的频率,用于优先队列。 3. printCodes函数用于打印每个字符的哈夫曼编码。 4. HuffmanCodes函数实现了哈夫曼编码的核心算法。 5. main函数中包含了测试数据。 程序的工作流程如下: 1. 创建一个优先队列(minHeap),将所有字符节点加入其中。 2. 重复以下步骤,直到优先队列中只剩下一个节点: - 从队列中取出两个频率最小的节点。 - 创建一个新节点,其频率为这两个节点频率之和。 - 将新节点的两个子节点设为取出的两个节点。 - 将新节点加入优先队列。 3. 最后,调用printCodes函数打印每个字符的哈夫曼编码。 这个实现提供了一个基本的哈夫曼编码解决方案。你可以根据需要进行修改和扩展,例如处理更多字符,优化性能,或将其集成到更大的程序中。
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