c语言实现已知A0.15;B0.3;C0.1;D0.1;E0.2;F0.15,把这些字母和频率作为叶子结点及权值,求A、B、C、D、E、F的Huffman编码。
时间: 2024-04-28 15:20:53 浏览: 5
首先,按照频率从小到大排序,得到叶子结点为C、D、F、A、B、E。
然后,将最小的两个频率合并,得到新的频率为0.25,对应的节点为C和D。此时,叶子结点为F、A、B、E和CD。
再将最小的两个频率合并,得到新的频率为0.4,对应的节点为F和A。此时,叶子结点为B、E和CDAF。
再将最小的两个频率合并,得到新的频率为0.55,对应的节点为B和E。此时,叶子结点为CDAF和BE。
再将最小的两个频率合并,得到新的频率为0.75,对应的节点为CDAF和BE。此时,叶子结点为CDAFBE。
最后,根据Huffman编码的规则,0表示左子树,1表示右子树,从根节点开始往下遍历,左子树为0,右子树为1,得到A的编码为10,B的编码为110,C的编码为000,D的编码为001,E的编码为111,F的编码为01。
相关问题
c语言实现已知A0.15;B0.3;C0.1;D0.1;E0.2;F0.15,把这些字母和频率作为叶子结点及权值,计算带权路径长度WPL
好的,我们可以按照上面的方法来实现,只需要把字母和频率的数据按照要求存储到一个结构体数组中即可。以下是具体的实现步骤:
1. 定义一个结构体来表示一个字母及其频率。
2. 创建一个结构体数组,保存六个字母及它们的频率。
3. 将每个字母和其对应的频率作为一个叶子节点,构建哈夫曼树。
4. 遍历哈夫曼树,计算每个叶子节点的深度和权值的乘积,累加得到WPL。
5. 返回WPL即可。
以下是C语言的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NUM_LETTERS 6
typedef struct {
char ch; // 字符
double freq; // 频率
} Letter;
typedef struct node {
Letter letter;
struct node *left;
struct node *right;
} Node;
// 创建一个新的节点
Node *newNode(Letter letter) {
Node *node = (Node *) malloc(sizeof(Node));
node->letter = letter;
node->left = NULL;
node->right = NULL;
return node;
}
// 交换两个节点
void swapNodes(Node **a, Node **b) {
Node *temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
// 构建哈夫曼树
Node *buildHuffmanTree(Letter letters[]) {
// 创建一个节点数组,用于存储所有的叶子节点
Node **nodes = (Node **) malloc(NUM_LETTERS * sizeof(Node *));
for (int i = 0; i < NUM_LETTERS; i++) {
nodes[i] = newNode(letters[i]);
}
// 构建哈夫曼树
int size = NUM_LETTERS;
while (size > 1) {
// 找到权值最小的两个节点
int min1 = 0, min2 = 1;
if (nodes[min1]->letter.freq > nodes[min2]->letter.freq) {
swapNodes(&nodes[min1], &nodes[min2]);
}
for (int i = 2; i < size; i++) {
if (nodes[i]->letter.freq < nodes[min1]->letter.freq) {
min2 = min1;
min1 = i;
}
else if (nodes[i]->letter.freq < nodes[min2]->letter.freq) {
min2 = i;
}
}
// 创建一个新的节点,将权值最小的两个节点作为其子节点
Letter parent_letter;
parent_letter.ch = '\0';
parent_letter.freq = nodes[min1]->letter.freq + nodes[min2]->letter.freq;
Node *parent = newNode(parent_letter);
parent->left = nodes[min1];
parent->right = nodes[min2];
// 将新节点加入节点数组中
nodes[min1] = parent;
nodes[min2] = nodes[size - 1];
size--;
}
// 返回根节点
return nodes[0];
}
// 计算带权路径长度WPL
double calcWPL(Node *root, int depth) {
if (root == NULL) {
return 0;
}
if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
return root->letter.freq * depth;
}
return calcWPL(root->left, depth + 1) + calcWPL(root->right, depth + 1);
}
int main() {
Letter letters[NUM_LETTERS] = {
{'A', 0.15}, {'B', 0.3}, {'C', 0.1}, {'D', 0.1}, {'E', 0.2}, {'F', 0.15}
};
Node *root = buildHuffmanTree(letters);
double wpl = calcWPL(root, 0);
printf("带权路径长度为:%f\n", wpl);
return 0;
}
```
以上就是用C语言实现已知A0.15;B0.3;C0.1;D0.1;E0.2;F0.15,把这些字母和频率作为叶子结点及权值,计算带权路径长度WPL的方法,希望能对您有所帮助。
c语言实现已知A0.15;B0.3;C0.1;D0.1;E0.2;F0.15,把这些字母和频率作为叶子结点及权值,计算带权路径长度WPL(有计算过程)
首先,我们需要将这些叶子节点按照权值从小到大排序,方便后面的计算。
排序后得到:
C 0.1
D 0.1
A 0.15
F 0.15
B 0.3
E 0.2
接下来,我们需要构建哈夫曼树,具体步骤如下:
1. 将上述排序后的叶子节点依次插入一个空的优先队列中,队列按照叶子节点权值的大小进行排序。
2. 从队列中弹出权值最小的两个节点作为左右子节点,构建一个新的父节点,父节点的权值为左右子节点的权值之和。
3. 将新的父节点插入队列中,按照权值大小排序。
4. 重复步骤2和3,直到队列中只剩下一个节点,即为哈夫曼树的根节点。
构建出的哈夫曼树如下所示:
```
1.0
/ \
/ \
0.2 0.8
/ \ / \
/ \ / \
0.1 0.1 0.3 0.5
C D A 0.35
/ \
0.15 0.2
F E
```
最后,我们需要计算带权路径长度WPL,即将每个叶子节点的权值与其到根节点的距离相乘,再将所有叶子节点的结果相加。计算过程如下:
WPL = (0.1 * 2) + (0.1 * 2) + (0.15 * 2) + (0.15 * 2) + (0.3 * 1) + (0.2 * 1) = 1.15
因此,带权路径长度WPL为1.15。