假设用于通信的电文由字行集1,b.c.d.e:E2.h,m.口)中的字母构成,其中前8个字好(a,b,c.d.e,f.g,h)在电文中出现的概率分则为{0.07,0.11,0.001,0.02. 0. 005,0.01, 0. 14, 0.26},字母{m}在电文中出现的概率为考生学号最后三位数除以 1000 所得,比如某考生学号为:20101112,则以112/1000=0.112, 那么字母{m}出现的概率为 0. 112。已知十个字母出现的概率之和为 1。 1、根据《数据结构与算法》该门课程所学数据存储相关知识,通过用 VC 语言编程验证上述设计出的哈夫曼编码。

时间: 2024-03-19 17:43:18 浏览: 146
以下是用 VC 语言编写的验证哈夫曼编码的代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_CHARACTERS 10 #define MAX_CODE_LENGTH 10 // 定义哈夫曼树的节点结构体 typedef struct node { char character; // 字符 int weight; // 权重 struct node *left_child; // 左子节点 struct node *right_child; // 右子节点 } Node; // 定义哈夫曼编码的结构体 typedef struct code { char character; // 字符 char bits[MAX_CODE_LENGTH + 1]; // 编码 } Code; // 构建哈夫曼树 Node *build_huffman_tree(char characters[], double weights[]) { // 先将所有字符和权重都存入节点数组中 int n = MAX_CHARACTERS; Node *nodes = (Node *) malloc(n * sizeof(Node)); for (int i = 0; i < n; i++) { nodes[i].character = characters[i]; nodes[i].weight = (int) (weights[i] * 1000); nodes[i].left_child = NULL; nodes[i].right_child = NULL; } // 依次取出两个权重最小的节点,合并成一个新节点,并将新节点放回数组中 for (int i = 0; i < n - 1; i++) { int min1 = -1, min2 = -1; for (int j = 0; j < n; j++) { if (nodes[j].weight > 0 && (min1 == -1 || nodes[j].weight < nodes[min1].weight)) { min2 = min1; min1 = j; } else if (nodes[j].weight > 0 && (min2 == -1 || nodes[j].weight < nodes[min2].weight)) { min2 = j; } } nodes[min1].weight += nodes[min2].weight; nodes[min2].weight = 0; Node *new_node = (Node *) malloc(sizeof(Node)); new_node->character = '\0'; new_node->weight = nodes[min1].weight; new_node->left_child = &nodes[min1]; new_node->right_child = &nodes[min2]; nodes[min1] = *new_node; free(new_node); } // 返回根节点 for (int i = 0; i < n; i++) { if (nodes[i].weight > 0) { return &nodes[i]; } } return NULL; } // 递归地生成哈夫曼编码 void generate_huffman_codes(Node *node, char bits[], int length, Code codes[]) { if (node->left_child == NULL && node->right_child == NULL) { // 已经到达叶子节点,将编码存入数组中 Code new_code; new_code.character = node->character; strcpy(new_code.bits, bits); codes[node->character - 'a'] = new_code; } else { // 继续递归生成编码 bits[length] = '0'; generate_huffman_codes(node->left_child, bits, length + 1, codes); bits[length] = '1'; generate_huffman_codes(node->right_child, bits, length + 1, codes); } } int main() { // 定义字符集和权重 char characters[MAX_CHARACTERS + 1] = "abcdefghm"; double weights[MAX_CHARACTERS] = {0.07, 0.11, 0.001, 0.02, 0.005, 0.01, 0.14, 0.26}; // 计算字母 m 的出现概率 int student_id = 20101112; double m_weight = (student_id % 1000) / 1000.0; weights[MAX_CHARACTERS - 1] = m_weight; // 构建哈夫曼树 Node *root = build_huffman_tree(characters, weights); // 生成哈夫曼编码 Code codes[MAX_CHARACTERS]; char bits[MAX_CODE_LENGTH + 1] = ""; generate_huffman_codes(root, bits, 0, codes); // 输出哈夫曼编码 for (int i = 0; i < MAX_CHARACTERS; i++) { printf("%c: %s\n", codes[i].character, codes[i].bits); } return 0; } ``` 该程序首先定义了字符集和权重,然后根据题目所给的信息计算出字母 m 的出现概率,并将其作为权重数组的最后一个元素。接着,调用 `build_huffman_tree` 函数构建哈夫曼树,再调用 `generate_huffman_codes` 函数递归地生成哈夫曼编码。最后,输出每个字符的哈夫曼编码。 需要注意的是,由于题目要求输出的是 VC 语言程序,因此上述代码可能无法直接在其他编程语言中运行。但是,哈夫曼树和哈夫曼编码的实现思路是通用的,可以参考上述代码写出对应其他语言的程序。
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