📄 huffman.txt
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//Huffman.cpp
//赫夫曼树与赫夫曼编码
#include<iostream.h>
#include<iomanip.h>
const int MaxV=1000;//初始设定的最大权值
const int MaxBit=10;//初始设定的最大编码位数
const int MaxN=10;//初始设定的最大结点数
//赫夫曼树的结点结构
typedef struct
{int weight;//权值
int flag; //标记
int parent;//双亲结点下标
int left;//左孩子下标
int right;//右孩子下标
}HuffNode;
typedef struct
{int bit[MaxN];//存放编码数组
int start;//编码的起始下标
int weight;//字符的权值
}Code;
//类定义
class HuffmanT
{public:
//构造函数
HuffmanT(HuffNode *&,Code *&,int);
//创建叶结点个数为n,权值数组为weight的赫夫曼树HuffTree
void MakeHufm(int weight[],int n);
//由n个结点的赫夫曼树HuffTree构造赫夫曼编码huffCode
void HuffCode(int n);
private:
HuffNode *HuffTree;
Code *huffCode;
};
HuffmanT::HuffmanT(HuffNode *&huffnode,Code *&huCode,int n)
{huffnode=new HuffNode[2*n+1];
huCode=new Code[n];
HuffTree=huffnode;
huffCode=huCode;
}
void HuffmanT::MakeHufm(int weight[],int n)
{int j,m1,m2,x1,x2,i;
//赫夫曼树HuffTree的初始化
for(i=0;i<2*n-1;i++)
{if(i<n) HuffTree[i].weight=weight[i];
else HuffTree[i].weight=0;
HuffTree[i].parent=0;
HuffTree[i].flag=0;
HuffTree[i].left=-1;
HuffTree[i].right=-1;
}
//构造赫夫曼树HuffTree的n-1个非叶结点
for(i=0;i<n-1;i++)
{m1=m2=MaxV;
x1=x2=0;
for(j=0;j<n+i;j++)
{if(HuffTree[j].weight<m1&&HuffTree[j].flag==0)
{m2=m1;
x2=x1;
m1=HuffTree[j].weight;
x1=j;
}
else if(HuffTree[j].weight<m2&&HuffTree[j].flag==0)
{m2=HuffTree[j].weight;
x2=j;
}
}
//将找出的两棵权值最小的子树合并为一棵子树
HuffTree[x1].parent=n+i;
HuffTree[x2].parent=n+i;
HuffTree[x1].flag=1;
HuffTree[x2].flag=1;
HuffTree[n+i].weight=HuffTree[x1].weight+HuffTree[x2].weight;
HuffTree[n+i].left=x1;
HuffTree[n+i].right=x2;
}
}
void HuffmanT::HuffCode(int n)
{Code *cd=new Code;
int child,parent;
//求n个叶结点的赫夫曼编码
for(int i=0;i<n;i++)
{cd->start=n-1;//不等长编码的最后一位为n-1
cd->weight=HuffTree[i].weight;//取得编码对应权值的字符
child=i;
parent=HuffTree[child].parent;
//由叶结点向上直到根结点
while(parent!=0)
{if(HuffTree[parent].left==child)
cd->bit[cd->start]=0;//左孩子结点编码0
else
cd->bit[cd->start]=1;//右孩子结点编码1
cd->start--;
child=parent;
parent=HuffTree[child].parent;
}
//保存每个叶结点的编码和不等长编码的起始位
for(int j=cd->start+1;j<n;j++)
huffCode[i].bit[j]=cd->bit[j];
huffCode[i].start=cd->start;
huffCode[i].weight=cd->weight;//记住编码对应权值的字符
}
}
//赫夫曼编码问题的测试
void main()
{cout<<"Huffman.cpp运行结果:\n";
int i,j,n=4;
int weight[]={1,3,5,7};
HuffNode *myHuffTree;
Code *myHuffCode;
HuffmanT t(myHuffTree,myHuffCode,n);
if(n>MaxN)
{cout<<"n越界,修改MaxN!\n";exit(1);}
t.MakeHufm(weight,n);
t.HuffCode(n);
//输出每个叶结点的赫夫曼编码
for(i=0;i<n;i++)
{cout<<"weight="<<myHuffCode[i].weight<<" Code=";
for(j=myHuffCode[i].start+1;j<n;j++)
cout<<myHuffCode[i].bit[j];
cout<<endl;
}
cin.get();}
Huffman.cpp运行结果:
weight=1 Code=100
weight=3 Code=101
weight=5 Code=11
weight=7 Code=0
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