algo6-2.c

这是严蔚敏写的数据结构一书的所有原代码,很有用处.

 /* algo6-2.cpp 实现算法6.13的程序，前半部分与algo6-1.cpp同 */
 #include"c1.h"
 #include"c6-7.h"

 int min1(HuffmanTree t,int i)
 { /* 函数void select()调用 */
   int j,flag;
   unsigned int k=UINT_MAX; /* 取k为不小于可能的值 */
   for(j=1;j<=i;j++)
     if(t[j].weight<k&&t[j].parent==0)
       k=t[j].weight,flag=j;
   t[flag].parent=1;
   return flag;
 }

 void select(HuffmanTree t,int i,int *s1,int *s2)
 { /* s1为最小的两个值中序号小的那个 */
   int j;
   *s1=min1(t,i);
   *s2=min1(t,i);
   if(*s1>*s2)
   {
     j=*s1;
     *s1=*s2;
     *s2=j;
   }
 } /* 以上同algo6-1.c */

 void HuffmanCoding(HuffmanTree *HT,HuffmanCode *HC,int *w,int n) /* 前半部分为算法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; /* 此句与algo6-1.c不同 */
   unsigned c,cdlen; /* 此句与algo6-1.c不同 */
   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;
   }
   /* 以下为算法6.13，无栈非递归遍历赫夫曼树,求赫夫曼编码，以上同算法6.12 */
   *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 */
   c=m;
   cdlen=0;
   for(i=1;i<=m;++i)
     (*HT)[i].weight=0; /* 遍历赫夫曼树时用作结点状态标志 */
   while(c)
   {
     if((*HT)[c].weight==0)
     { /* 向左 */
       (*HT)[c].weight=1;
       if((*HT)[c].lchild!=0)
       {
         c=(*HT)[c].lchild;
         cd[cdlen++]='0';
       }
       else if((*HT)[c].rchild==0)
       { /* 登记叶子结点的字符的编码 */
         (*HC)[c]=(char *)malloc((cdlen+1)*sizeof(char));
         cd[cdlen]='\0';
         strcpy((*HC)[c],cd); /* 复制编码(串) */
       }
     }
     else if((*HT)[c].weight==1)
     { /* 向右 */
       (*HT)[c].weight=2;
       if((*HT)[c].rchild!=0)
       {
         c=(*HT)[c].rchild;
         cd[cdlen++]='1';
       }
     }
     else
     { /* HT[c].weight==2,退回 */
       (*HT)[c].weight=0;
       c=(*HT)[c].parent;
       --cdlen; /* 退到父结点,编码长度减1 */
     }
   }
   free(cd);
 }

 void main()
 { /* 主程序同algo6-1.c */
   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]);
 }