哈夫曼树的实现（C语言）

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#c语言 #算法 #数据结构

本文介绍了如何使用C语言实现哈夫曼树的初始化、选择两个最小节点合并以及前序遍历的函数。通过初始化函数创建节点，selectmin函数选择最小节点，createhftree函数构建哈夫曼树，最后preorder函数用于打印前序遍历结果。

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

typedef struct Treenode{
    int weight;
    int parent;
    int lchild;
    int rchild;
}treenode;

typedef struct HFtree{
    struct Treenode*data;
    int length;
}hftree;

//哈夫曼树的初始化
hftree* init(int *weight,int length){
    hftree* T=(hftree*)malloc(sizeof(hftree));
    T->data=(treenode*)malloc(sizeof(treenode)*(2*length-1));
    T->length=length;
    for(int i=0;i<length;i++){
        T->data[i].weight=weight[i];
        T->data[i].parent=0;
        T->data[i].lchild=-1;
        T->data[i].rchild=-1;
    }
    return T;
}


int* selectmin(hftree* T){
    int min1=100000;
    int min2=100000;
    int index1;
    int index2;
    for(int i=0;i<T->length;i++){
        if(T->data[i].parent==0){
            if(T->data[i].weight<min1){
                min1=T->data[i].weight;
                index1=i;
            }
        }
    }
    for(int i=0;i<T->length;i++){
        if(T->data[i].parent==0&&i!=index1){
            if(T->data[i].weight<min2){
                min2=T->data[i].weight;
                index2=i;
            }
        }
    }
    int *res=(int*)malloc(sizeof(int)*2);
    res[0]=index1;
    res[1]=index2;
    return res;
}

void createhftree(hftree*T){
    int *res;
    int index1;
    int index2;
    int length=2 * T->length - 1;
    for(int i=T->length;i<length;i++){
        res=selectmin(T);
        index1=res[0];
        index2=res[1];
        T->data[i].weight=T->data[index1].weight+T->data[index2].weight;
        T->data[i].parent=0;
        T->data[i].lchild=index1;
        T->data[i].rchild=index2;
        T->data[index1].parent=i;
        T->data[index2].parent=i;
        T->length++;
        free(res);
    }
}

void preorder(hftree*T,int index){
    if(index!=-1){
        printf("%d ",T->data[index].weight);
        preorder(T,T->data[index].lchild);
        preorder(T,T->data[index].rchild);
    }
}

int main(){
    int weight[4]={1,2,3,4};
    hftree*T=init(weight,4);
    createhftree(T);
    preorder(T,T->length-1);
    return 0;
}