请用C++实现(1)定义一个二叉树的二叉链表。 (2)编写二叉树的先序和中序遍历算法。 (3)编写构造哈夫曼树和求哈夫曼编码的算法。 (4)设计菜单,以选择菜单方式进行操作,并实现上述算法。

时间: 2024-02-28 15:57:24 浏览: 17
为了方便,我将分别回答每个问题。 1. 定义一个二叉树的二叉链表 ```c++ struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; typedef TreeNode* Tree; ``` 2. 编写二叉树的先序和中序遍历算法 ```c++ void preorderTraversal(Tree root) { if (root == nullptr) { return; } cout << root->val << " "; preorderTraversal(root->left); preorderTraversal(root->right); } void inorderTraversal(Tree root) { if (root == nullptr) { return; } inorderTraversal(root->left); cout << root->val << " "; inorderTraversal(root->right); } ``` 3. 编写构造哈夫曼树和求哈夫曼编码的算法 ```c++ struct HuffmanTreeNode { int weight; int parent; int left; int right; }; void createHuffmanTree(HuffmanTreeNode* nodes, int n) { for (int i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { nodes[i].parent = -1; nodes[i].left = -1; nodes[i].right = -1; } for (int i = n; i < 2 * n - 1; i++) { int min1 = INT_MAX; int min2 = INT_MAX; int min1Idx = -1; int min2Idx = -1; for (int j = 0; j < i; j++) { if (nodes[j].parent == -1) { if (nodes[j].weight < min1) { min2 = min1; min2Idx = min1Idx; min1 = nodes[j].weight; min1Idx = j; } else if (nodes[j].weight < min2) { min2 = nodes[j].weight; min2Idx = j; } } } nodes[min1Idx].parent = i; nodes[min2Idx].parent = i; nodes[i].left = min1Idx; nodes[i].right = min2Idx; nodes[i].weight = nodes[min1Idx].weight + nodes[min2Idx].weight; } } void encodeHuffman(HuffmanTreeNode* nodes, int n, string* codes) { for (int i = 0; i < n; i++) { int j = i; string code = ""; while (nodes[j].parent != -1) { int parent = nodes[j].parent; if (nodes[parent].left == j) { code = "0" + code; } else { code = "1" + code; } j = parent; } codes[i] = code; } } ``` 4. 设计菜单,以选择菜单方式进行操作,并实现上述算法 ```c++ int main() { cout << "1. 二叉树的先序和中序遍历" << endl; cout << "2. 构造哈夫曼树和求哈夫曼编码" << endl; int choice; cin >> choice; if (choice == 1) { // 构造二叉树 Tree root = new TreeNode(1); root->left = new TreeNode(2); root->right = new TreeNode(3); root->left->left = new TreeNode(4); root->left->right = new TreeNode(5); root->right->left = new TreeNode(6); root->right->right = new TreeNode(7); // 先序遍历 cout << "先序遍历:"; preorderTraversal(root); cout << endl; // 中序遍历 cout << "中序遍历:"; inorderTraversal(root); cout << endl; } else if (choice == 2) { // 构造哈夫曼树 int n = 5; HuffmanTreeNode nodes[2 * n - 1]; nodes[0].weight = 5; nodes[1].weight = 29; nodes[2].weight = 7; nodes[3].weight = 8; nodes[4].weight = 14; createHuffmanTree(nodes, n); // 求哈夫曼编码 string codes[n]; encodeHuffman(nodes, n, codes); // 输出哈夫曼编码 for (int i = 0; i < n; i++) { cout << "字符 " << i << " 的哈夫曼编码为 " << codes[i] << endl; } } else { cout << "无效选择" << endl; } return 0; } ```

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