哈夫曼樹及其編碼

2022-08-23 19:48:15 字數 2028 閱讀 8764

首先是哈夫曼樹的定義:在一棵二叉樹中,帶權路徑長度達到最小,成這樣的樹是最優二叉樹,也是哈弗曼樹。大概意思就是把數值大的節點放在樹上面,數值小的節點放在樹下面。哈夫曼樹的結構使用順序結構,這裡直接使用了陣列。

建造哈弗曼樹的思路:根據二叉樹的性質,有n個葉子節點,二叉樹就會有2n-1個節點。定義乙個陣列,前n個節點作為葉子節點,從前n個節點中選擇兩個最小的節點,作為一棵二叉樹的左右節點,這棵二叉樹的根節點值為左右孩子節點值之和。把這個根節點的值放入陣列中,然後接著從陣列中(新加入的節點也算)選取兩個最小的節點,只不過把已經使用過的節點忽略掉,這樣不斷迴圈,每個節點和其他節點都有對應關係。

**實現:

定義結構體,裡面有四個成員,分別為權值,父節點,左孩子節點,右孩子節點,這裡的節點指的是他在陣列中對應的下標位置,如果是0則沒有父節點或者孩子節點,權值不能為0.

1 #include2 #include3 #include

4#define n 7

5#define m 2*n-1

6#define maxval 100

78 typedef struct

hufmtree;

1213 hufmtree *init()

2223

void sethuffmantree(hufmtree *tree)

37else

if(tree[j]->weight//

尋找次小權值的節點

38 s2 = tree[j]->weight;

39 p2 =j;40}

41 tree[p1]->parent = tree[p2]->parent = i; //

把兩個最小節點的父節點指向i

42 tree[i]->weight = tree[p1]->weight + tree[p2]->weight; //

父節點權值等於左右孩子權值之和

43 tree[i]->lchild = p1; //

指明父節點的左右孩子節點

44 tree[i]->rchild =p2;45}

4647}48

49void display(hufmtree *tree[n])

55 printf("\n"

);56 }

哈弗曼編碼:使出現頻率高的編碼放在上面,頻率低的編碼放在下面。

以上圖為例,其中a的頻率最高,離根節點最近,gfed頻率最低,在最下面。

1

void createhuffmancode(hufmtree *tree[n])

20 printf("

%d:%s \n

",tree[i]->weight,&temp[start]);21}

2223}24

25void

main();

2930

//分配空間

31for(i=0;i)

32 tree[i] =init();

3334

//陣列每個節點內的所有值初始化時都設為0

35for(i=0;i)

4142

//為陣列前n個數的權值賦值

43for(i=0;i)

44 tree[i]->weight =num[i];

4546

sethuffmantree(tree);

4748

display(tree);

4950

createhuffmancode(tree);

5152 }

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