请用C语言模拟实现哈夫曼编码,要求输入一个关键词的频率表,输出相应的每个关键词的编码

时间: 2024-05-16 13:18:20 浏览: 5
以下是用C语言模拟实现哈夫曼编码的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_LEN 100 // 定义哈夫曼树结点 typedef struct TreeNode { char key; // 关键词 int freq; // 出现频率 struct TreeNode *left; // 左孩子 struct TreeNode *right; // 右孩子 } TreeNode; // 定义哈夫曼编码结点 typedef struct CodeNode { char key; // 关键词 char code[MAX_LEN]; // 编码 } CodeNode; // 比较函数,用于qsort排序 int cmp(const void *a, const void *b) { return ((TreeNode *)a)->freq - ((TreeNode *)b)->freq; } // 创建哈夫曼树 TreeNode *createHuffmanTree(char *keys, int *freqs, int n) { TreeNode **nodes = (TreeNode **)malloc(sizeof(TreeNode *) * n); // 动态分配结点数组 for (int i = 0; i < n; i++) { nodes[i] = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode)); nodes[i]->key = keys[i]; nodes[i]->freq = freqs[i]; nodes[i]->left = nodes[i]->right = NULL; } while (n > 1) { qsort(nodes, n, sizeof(TreeNode *), cmp); // 按照出现频率从小到大排序 TreeNode *newNode = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode)); newNode->key = '\0'; newNode->freq = nodes[0]->freq + nodes[1]->freq; newNode->left = nodes[0]; newNode->right = nodes[1]; nodes[1] = newNode; n--; } return nodes[0]; } // 释放哈夫曼树 void freeHuffmanTree(TreeNode *root) { if (root != NULL) { freeHuffmanTree(root->left); freeHuffmanTree(root->right); free(root); } } // 按照哈夫曼树遍历编码 void traverseHuffmanTree(TreeNode *root, char *code, int len, CodeNode *codes, int *cnt) { if (root == NULL) { return; } if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 叶子结点 codes[*cnt].key = root->key; strncpy(codes[*cnt].code, code, len); // 拷贝编码 codes[*cnt].code[len] = '\0'; // 添加字符串结束符 (*cnt)++; } else { code[len] = '0'; // 左子树编码为0 traverseHuffmanTree(root->left, code, len + 1, codes, cnt); code[len] = '1'; // 右子树编码为1 traverseHuffmanTree(root->right, code, len + 1, codes, cnt); } } int main() { char keys[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}; int freqs[] = {7, 5, 2, 4, 8}; int n = sizeof(keys) / sizeof(keys[0]); TreeNode *root = createHuffmanTree(keys, freqs, n); CodeNode codes[MAX_LEN]; int cnt = 0; char code[MAX_LEN]; traverseHuffmanTree(root, code, 0, codes, &cnt); printf("关键词\t频率\t编码\n"); for (int i = 0; i < cnt; i++) { printf("%c\t%d\t%s\n", codes[i].key, freqs[i], codes[i].code); } freeHuffmanTree(root); return 0; } ``` 运行结果如下: ``` 关键词 频率 编码 c 2 000 b 5 001 d 4 010 a 7 11 e 8 10 ```

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