浙江大学数据结构(5.2.2哈夫曼树的构造)

本文详细介绍了哈夫曼树的构建过程,包括通过最小堆将权值最小的两棵树进行合并,最终形成哈夫曼树。文章还讨论了哈夫曼树的特点,如无度为1的节点,特定数量的叶子节点对应特定数量的总节点,以及哈夫曼树的左右子树互换后仍保持哈夫曼树性质。同时,探讨了不同构的哈夫曼树可能存在的条件。

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哈夫曼树的构造

  • 每次把权值最小的两棵二叉树合并
// 建立哈夫曼树的结构体
typedef struct TreeNode *HuffmanTree;
struct TreeNode
{
    int Weight;
    Huffman Tree Left,Right;
}

// 建立哈夫曼树
Huffman Tree Huffman(MaxHeap H)
{
    int i;
    HuffmanTree T;
    BuildMinHeap(H);  // 调整为最小堆
    for (i=1;i<H->Size;i++)
    {
        T=malloc(sizeof(struct TreeNode));
        T->Left=DeleteMin(H);
        T->Right=DeleteMin(H);
        T->Weight=T->Left->Weight+T->Right->Weight;
        Insert(H,T);
    }
    T=DeleteMin(H);
    return T;
}

// 时间复杂度为O(NlogN)

哈夫曼树的数特点:

  • 没有度为1的结点
  • n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点
  • 哈夫曼的任意非叶结点的左右子树交换后仍是哈夫曼树
  • 对同一组权值{W1,W2,......,Wn},是否存在不同构的两棵哈夫曼树呢?

可能存在不同构的两棵哈夫曼树,但是他们的WPL值相同

 

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