algo6-1.cpp

关于数据结构中树的存储结构、遍历及其应用

 // algo6-1.cpp 求赫夫曼编码。实现算法6.12的程序
 #include"c1.h"
 #include"c6-7.h"
 #include"func6-1.cpp"

 void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n) // 算法6.12
 { // w存放n个字符的权值(均>0)，构造赫夫曼树HT，并求出n个字符的赫夫曼编码HC
   int m,i,s1,s2,start;
   unsigned c,f;
   HuffmanTree p;
   char *cd;
   if(n<=1)
     return;
   m=2*n-1;
   HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); // 0号单元未用
   for(p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w)
   {
     (*p).weight=*w;
     (*p).parent=0;
     (*p).lchild=0;
     (*p).rchild=0;
   }
   for(;i<=m;++i,++p)
     (*p).parent=0;
   for(i=n+1;i<=m;++i) // 建赫夫曼树
   { // 在HT[1～i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点，其序号分别为s1和s2
     select(HT,i-1,s1,s2);
     HT[s1].parent=HT[s2].parent=i;
     HT[i].lchild=s1;
     HT[i].rchild=s2;
     HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
   }
   // 从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码
   HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
   // 分配n个字符编码的头指针向量([0]不用)
   cd=(char*)malloc(n*sizeof(char)); // 分配求编码的工作空间
   cd[n-1]='\0'; // 编码结束符
   for(i=1;i<=n;i++)
   { // 逐个字符求赫夫曼编码
     start=n-1; // 编码结束符位置
     for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent)
     // 从叶子到根逆向求编码
       if(HT[f].lchild==c)
         cd[--start]='0';
       else
         cd[--start]='1';
     HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));
     // 为第i个字符编码分配空间
     strcpy(HC[i],&cd[start]); // 从cd复制编码(串)到HC
   }
   free(cd); // 释放工作空间
 }

 void main()
 {
   HuffmanTree HT;
   HuffmanCode HC;
   int *w,n,i;
   printf("请输入权值的个数(>1): ");
   scanf("%d",&n);
   w=(int*)malloc(n*sizeof(int));
   printf("请依次输入%d个权值(整型):\n",n);
   for(i=0;i<=n-1;i++)
     scanf("%d",w+i);
   HuffmanCoding(HT,HC,w,n);
   for(i=1;i<=n;i++)
     puts(HC[i]);
 }