STM32中,用c语言写一个哈夫曼树压缩字符串函数

时间: 2023-08-31 15:19:08 浏览: 151
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基于C语言实现的利用哈夫曼树实现文本文件压缩解压.zip

### 回答1: 好的,以下是一个用C语言编写的基本的哈夫曼树压缩字符串函数: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 哈夫曼树节点结构体 struct HuffmanNode { char data; int freq; struct HuffmanNode *left; struct HuffmanNode *right; }; // 哈夫曼编码结构体 struct HuffmanCode { char data; char *code; }; // 计算字符串中每个字符的出现频率 int *calculateFrequencies(char *str, int len) { int *freq = (int *)calloc(256, sizeof(int)); for (int i = 0; i < len; i++) { freq[(int)str[i]]++; } return freq; } // 创建哈夫曼树 struct HuffmanNode *createHuffmanTree(int *freq) { struct HuffmanNode *node, *left, *right; int i; // 创建节点数组 struct HuffmanNode **nodes = (struct HuffmanNode **)malloc(256 * sizeof(struct HuffmanNode *)); for (i = 0; i < 256; i++) { if (freq[i] > 0) { node = (struct HuffmanNode *)malloc(sizeof(struct HuffmanNode)); node->data = (char)i; node->freq = freq[i]; node->left = NULL; node->right = NULL; nodes[i] = node; } else { nodes[i] = NULL; } } // 创建哈夫曼树 while (1) { // 找到频率最小的两个节点 int min1 = -1, min2 = -1; for (i = 0; i < 256; i++) { if (nodes[i] != NULL) { if (min1 == -1 || nodes[i]->freq < nodes[min1]->freq) { min2 = min1; min1 = i; } else if (min2 == -1 || nodes[i]->freq < nodes[min2]->freq) { min2 = i; } } } // 如果只剩下一个节点,那么这个节点就是根节点 if (min2 == -1) { return nodes[min1]; } // 否则,将这两个节点合并成一个新的节点 left = nodes[min1]; right = nodes[min2]; node = (struct HuffmanNode *)malloc(sizeof(struct HuffmanNode)); node->data = '\0'; node->freq = left->freq + right->freq; node->left = left; node->right = right; nodes[min1] = node; nodes[min2] = NULL; } } // 递归生成哈夫曼编码 void generateHuffmanCode(struct HuffmanNode *node, char *prefix, int prefixLen, struct HuffmanCode *codes) { if (node == NULL) { return; } if (node->left == NULL && node->right == NULL) { int i; for (i = 0; i < prefixLen; i++) { codes[(int)node->data].code[i] = prefix[i]; } codes[(int)node->data].code[prefixLen] = '\0'; } else { prefix[p ### 回答2: 在STM32中,可以使用C语言编写一个哈夫曼树压缩字符串的函数。下面是一个简单的示例代码: 首先,需要定义一个表示节点的结构体,包含字符、出现频率和左右孩子指针: ```c typedef struct Node { char data; int frequency; struct Node* left; struct Node* right; } Node; ``` 接下来,定义一个优先队列,用于构建哈夫曼树: ```c typedef struct PriorityQueue { int size; Node* nodes[256]; // 假设只处理ASCII字符 } PriorityQueue; ``` 然后,实现一些辅助函数,如创建哈夫曼树节点、创建优先队列等: ```c Node* createNode(char data, int frequency) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); if (newNode == NULL) { // 内存分配失败处理 return NULL; } newNode->data = data; newNode->frequency = frequency; newNode->left = NULL; newNode->right = NULL; return newNode; } PriorityQueue* createPriorityQueue() { PriorityQueue* queue = (PriorityQueue*)malloc(sizeof(PriorityQueue)); if (queue == NULL) { // 内存分配失败处理 return NULL; } queue->size = 0; for (int i = 0; i < 256; i++) { queue->nodes[i] = NULL; } return queue; } ``` 接下来,编写一个构建哈夫曼树的函数,该函数接收一个字符串作为输入,并返回根节点的指针: ```c Node* buildHuffmanTree(char* input) { // 统计字符频率 int frequencies[256] = {0}; for (int i = 0; input[i] != '\0'; i++) { frequencies[(int)input[i]]++; } // 创建优先队列 PriorityQueue* queue = createPriorityQueue(); // 将字符和频率存储为节点,并插入优先队列 for (int i = 0; i < 256; i++) { if (frequencies[i] > 0) { Node* newNode = createNode((char)i, frequencies[i]); if (newNode == NULL) { // 节点创建失败处理 destroyPriorityQueue(queue); // 销毁优先队列 return NULL; } insert(queue, newNode); } } // 逐步合并节点构建哈夫曼树 while (queue->size > 1) { Node* left = removeMin(queue); Node* right = removeMin(queue); Node* parent = createNode('\0', left->frequency + right->frequency); if (parent == NULL) { // 节点创建失败处理 destroyPriorityQueue(queue); // 销毁优先队列 return NULL; } parent->left = left; parent->right = right; insert(queue, parent); } // 返回根节点 return removeMin(queue); } ``` 最后,可以使用上述函数进行字符串压缩。压缩的过程涉及到构建哈夫曼树、创建编码表等步骤,这部分代码较为复杂,这里仅提供一个简单的示例代码供参考。 该代码只是一个简单的演示,并没有处理异常情况、内存释放等问题。在实际应用中,需要细致处理这些细节,保证功能的正确性和可靠性。
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