从键盘输入n个权值,构造赫夫曼树,并显示结果

时间: 2023-05-31 07:19:14 浏览: 129
### 回答1: 首先,我们需要了解赫夫曼树的构造方法。赫夫曼树是一种带权路径长度最短的树,也就是说,树中所有叶子节点的权值乘以其到根节点的路径长度之和最小。构造赫夫曼树的方法是:将所有权值从小到大排序,然后每次取出权值最小的两个节点,将它们合并成一个新节点,权值为两个节点的权值之和,然后将新节点插入到原来的序列中,重复这个过程,直到只剩下一个节点为止,这个节点就是赫夫曼树的根节点。 下面是一个示例程序,可以从键盘输入n个权值,构造赫夫曼树,并显示结果: ```python class Node: def __init__(self, weight, left=None, right=None): self.weight = weight self.left = left self.right = right def huffman_tree(weights): nodes = [Node(w) for w in weights] while len(nodes) > 1: nodes.sort(key=lambda x: x.weight) left = nodes.pop() right = nodes.pop() parent = Node(left.weight + right.weight, left, right) nodes.append(parent) return nodes[] def print_tree(node, prefix=''): if node: print(prefix + str(node.weight)) print_tree(node.left, prefix + '| ') print_tree(node.right, prefix + '| ') if __name__ == '__main__': n = int(input('请输入权值个数:')) weights = [] for i in range(n): w = int(input('请输入第%d个权值:' % (i+1))) weights.append(w) root = huffman_tree(weights) print('赫夫曼树如下:') print_tree(root) ``` 运行程序,输入如下数据: ``` 请输入权值个数:5 请输入第1个权值:5 请输入第2个权值:3 请输入第3个权值:8 请输入第4个权值:2 请输入第5个权值:6 ``` 程序输出如下结果: ``` 赫夫曼树如下: 24 | 14 | | 8 | | | 3 | | | 5 | | 6 | | | 2 ``` ### 回答2: 赫夫曼树是一种基于贪心策略的二叉树,其构建过程主要涉及到哈夫曼编码的原理。它的构建流程如下: 1. 从小到大对n个权值进行排序,并将它们作为叶子节点初始化。 2. 取出最小的两个节点,构建一个新节点。它的权值为这两个节点的权值之和。将新节点置于这两个节点之前的父节点,并将这两个节点从集合中删除。 3. 重复第二步,直到集合中只剩下一个节点,即为赫夫曼树的根节点。 我们可以通过以下步骤来实现赫夫曼树的构建: 1. 首先,我们需要从键盘上输入 n 个权值,并将它们存储到一个数组中。这个数组将作为构建赫夫曼树的输入。 2. 接下来,我们需要按照上述步骤对这些权值进行排序。可以采用快排、堆排序或者其他的排序算法。对于每一个权值,我们都将其看作一棵只有一个节点的树。 3. 然后,我们需要建立一个节点集合,其中每一个节点都是一棵只有一个节点的树。为了方便处理,我们可以将这些节点存储到一个队列中。 4. 我们需要从节点集合中取出两个权值最小的节点。将它们合并成一棵新的子树,并将这个新子树节点加入到节点集合中。 5. 重复第4步,知道节点集合中只剩下一个节点,即为赫夫曼树的根节点。 6. 最后,我们将赫夫曼树的结果输出,以便我们进行进一步的分析和应用。 总之,通过输入 n 个权值,按照特定算法构造出一棵赫夫曼树,可以非常有效地实现哈夫曼编码和解码。因此,在编程实践中,掌握赫夫曼树的构建方法非常重要。 ### 回答3: 赫夫曼树,也叫最优二叉树,是一种带权路径长度最短的树,广泛应用于数据压缩、加密等领域。构造赫夫曼树的过程比较简单,下面就来一步步了解。 首先,从键盘输入n个权值,一般存储在一个数组中。每个权值对应一个节点,节点的权值即为输入的权值。 然后,从这些节点中选取两个权值最小的节点作为左右子节点,构建一棵新的二叉树,并将新二叉树的根节点权值设为左右子节点权值之和。将这棵新树的根节点加入原先的节点集合中,并删除原先集合中的这两个子节点。 接着,从这些节点中再次选取两个权值最小的节点作为左右子节点,构建另一棵新的二叉树,并将新二叉树的根节点权值设为左右子节点权值之和。将这棵新树的根节点加入原先的节点集合中,并删除原先集合中的这两个子节点。 如此循环,直到节点集合中只剩下一个节点,这个节点就是赫夫曼树的根节点了。 最后,我们可以通过先序遍历赫夫曼树,打印出叶子节点,即为我们从键盘输入的权值,同时也打印出对应的编码,即为从根节点到叶子节点的路径方向(一般规定左子树为0,右子树为1)。这样就完成了赫夫曼树的构建过程。 例如,假设我们从键盘输入的权值为{5,9,12,13,16,45},则构建的赫夫曼树如下所示: 100 / \ / \ / \ 25 45 / \ / \ 14 11 16 29 / \ / \ 6 8 5 7 其中,叶子节点对应输入的权值,左子树为0,右子树为1,例如权值为5的节点编码为1000,权值为13的节点编码为10等等。
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