假设一组通信的密码短文由 8 个符号{!,@,#,$,%,^,&,*}构成,符号在电文中出现的概率分别 为 0.07,0.19,0.02,0.06, 0.32,0.03,0.21,0.10。试用C语言为这 8 个符号设计哈夫曼编码,并对应显示。
时间: 2024-11-13 18:28:07 浏览: 4
C语言统计一篇英文短文中单词的个数实例代码
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在C语言中,我们可以使用优先队列(通常使用二叉堆结构实现)来构造哈夫曼树,然后通过遍历这个树来生成每个符号对应的哈夫曼编码。下面是一个简单的步骤描述:
1. 创建一个哈夫曼节点结构体,包含字符和频率信息。
```c
typedef struct {
char symbol;
int freq;
struct HuffmanNode *left, *right;
} HuffmanNode;
```
2. 初始化一个空的优先队列和一个哈夫曼节点数组。
```c
HuffmanNode nodes[8];
HuffmanHeap heap;
```
3. 给每个字符分配频率并插入到队列中。
```c
for (int i = 0; i < 8; i++) {
nodes[i].symbol = {!,@,'#','$','%','^','&','*'}[i];
nodes[i].freq = probabilities[i];
heap.insert(&nodes[i]);
}
```
4. 构建哈夫曼树,直到只剩下一个元素(即根节点)。
```c
while (heap.size > 1) {
HuffmanNode left = heap.remove_min();
HuffmanNode right = heap.remove_min();
HuffmanNode newNode = {0, left.freq + right.freq, &left, &right};
heap.insert(&newNode);
}
```
5. 从根节点开始,回溯整个哈夫曼树,生成每个字符的编码。这一步通常需要递归处理。
```c
void generateCodes(HuffmanNode *node, char *code) {
if (node->left == NULL && node->right == NULL) {
printf("%c: %s\n", node->symbol, code);
} else {
generateCodes(node->left, code + "0");
generateCodes(node->right, code + "1");
}
}
// 调用函数生成并打印编码
generateCodes(heap.root, "");
```
在这个过程中,`code`变量会记录当前节点的左分支和右分支的组合,从而形成最终的哈夫曼编码。
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