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DSBookCode/BookCode/第5章/5.11.cpp

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+//算法5.11 根据赫夫曼树求赫夫曼编码
+#include<iostream>
+using namespace std;
+typedef struct
+{
+	int weight;
+	int parent,lchild,rchild;
+}HTNode,*HuffmanTree;
+typedef char **HuffmanCode;
+
+void Select(HuffmanTree HT,int len,int &s1,int &s2)
+{
+	int i,min1=0x3f3f3f3f,min2=0x3f3f3f3f;//先赋予最大值
+	for(i=1;i<=len;i++)
+	{
+		if(HT[i].weight<min1&&HT[i].parent==0)
+		{
+			min1=HT[i].weight;
+			s1=i;
+		}	
+	}
+	int temp=HT[s1].weight;//将原值存放起来，然后先赋予最大值，防止s1被重复选择
+	HT[s1].weight=0x3f3f3f3f;
+	for(i=1;i<=len;i++)
+	{
+		if(HT[i].weight<min2&&HT[i].parent==0)
+		{
+			min2=HT[i].weight;
+			s2=i;
+		}
+	}
+	HT[s1].weight=temp;//恢复原来的值
+}
+
+//用算法5.10构造赫夫曼树
+void CreatHuffmanTree(HuffmanTree &HT,int n)
+{
+	//构造赫夫曼树HT
+	int m,s1,s2,i;
+	if(n<=1) return;
+	m=2*n-1;
+	HT=new HTNode[m+1];  		//0号单元未用，所以需要动态分配m+1个单元，HT[m]表示根结点   
+	for(i=1;i<=m;++i)        	//将1~m号单元中的双亲、左孩子，右孩子的下标都初始化为0   
+	   { HT[i].parent=0;  HT[i].lchild=0;  HT[i].rchild=0; }
+	cout<<"请输入叶子结点的权值：\n";
+	for(i=1;i<=n;++i)        	//输入前n个单元中叶子结点的权值  
+		cin>>HT[i].weight;  
+	/*――――――――――初始化工作结束，下面开始创建赫夫曼树――――――――――*/ 
+	for(i=n+1;i<=m;++i) 
+	{  	//通过n-1次的选择、删除、合并来创建赫夫曼树
+		Select(HT,i-1,s1,s2);
+		//在HT[k](1≤k≤i-1)中选择两个其双亲域为0且权值最小的结点,
+		// 并返回它们在HT中的序号s1和s2
+		HT[s1].parent=i; 	
+		HT[s2].parent=i;   
+		//得到新结点i，从森林中删除s1，s2，将s1和s2的双亲域由0改为i
+		HT[i].lchild=s1;   
+		HT[i].rchild=s2 ;							//s1,s2分别作为i的左右孩子
+		HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; 	//i 的权值为左右孩子权值之和
+	}												//for
+}	
+												// CreatHuffmanTree
+void CreatHuffmanCode(HuffmanTree HT,HuffmanCode &HC,int n)
+{
+	//从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码，存储在编码表HC中
+	int i,start,c,f;
+	HC=new char*[n+1];         						//分配n个字符编码的头指针矢量
+	char *cd=new char[n];							//分配临时存放编码的动态数组空间
+	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;                          		//start开始时指向最后，即编码结束符位置
+		c=i; 
+		f=HT[i].parent;                 			//f指向结点c的双亲结点
+		while(f!=0)
+		{                          					//从叶子结点开始向上回溯，直到根结点
+			--start;                          		//回溯一次start向前指一个位置
+			if(HT[f].lchild==c)  
+				cd[start]='0';						//结点c是f的左孩子，则生成代码0
+			else 
+				cd[start]='1';                 		//结点c是f的右孩子，则生成代码1
+			c=f; 
+			f=HT[f].parent;             			//继续向上回溯
+		}                                  			//求出第i个字符的编码      
+		HC[i]=new char[n-start];         			// 为第i 个字符编码分配空间
+		strcpy(HC[i], &cd[start]);        			//将求得的编码从临时空间cd复制到HC的当前行中
+	}
+	delete cd;                            			//释放临时空间
+}													// CreatHuffanCode
+void show(HuffmanTree HT,HuffmanCode HC)
+{
+	for(int i=1;i<=sizeof(HC)+1;i++)
+		cout<<HT[i].weight<<"编码为"<<HC[i]<<endl;
+}
+void main()
+{
+	HuffmanTree HT;
+	HuffmanCode HC;
+	int n;
+	cout<<"请输入叶子结点的个数：\n";
+	cin>>n;											//输入赫夫曼树的叶子结点个数
+	CreatHuffmanTree(HT,n);
+	CreatHuffmanCode(HT,HC,n);
+	show(HT,HC);
+}