用c语言实现下面问题2、假如文件里有一个字符频率表,然后随意输入一个字符串,请编写一个函数对这个字符串构建哈夫曼树和获得该字符串的哈夫曼编码

时间: 2024-02-20 21:00:23 浏览: 190
以下是用C语言实现对一个字符串构建哈夫曼树并获得哈夫曼编码的基本思路: 1. 定义哈夫曼树节点结构体: ```c struct node { int freq; // 频率 char ch; // 字符 struct node *left, *right; // 左右子节点 }; ``` 2. 定义优先队列(最小堆)结构体,用于构建哈夫曼树: ```c struct priority_queue { struct node **heap; // 存储节点指针的数组 int size; // 堆大小 }; ``` 3. 定义哈夫曼树的构建函数: ```c struct node *build_huffman_tree(char *s, int *freq) { // 统计字符频率 int i; for (i = 0; s[i] != '\0'; i++) { freq[s[i]]++; } // 初始化优先队列 struct priority_queue pq; pq.heap = (struct node **)malloc(sizeof(struct node *) * 256); pq.size = 0; // 将字符节点插入优先队列 for (i = 0; i < 256; i++) { if (freq[i] > 0) { struct node *n = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); n->freq = freq[i]; n->ch = (char)i; n->left = NULL; n->right = NULL; insert(&pq, n); } } // 构建哈夫曼树 while (pq.size > 1) { struct node *n1 = delete_min(&pq); struct node *n2 = delete_min(&pq); struct node *n3 = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); n3->freq = n1->freq + n2->freq; n3->left = n1; n3->right = n2; insert(&pq, n3); } // 返回根节点 return delete_min(&pq); } ``` 4. 定义哈夫曼编码结构体,用于存储每个字符的哈夫曼编码: ```c struct huffman_code { char ch; char *code; }; ``` 5. 定义递归函数,生成哈夫曼编码: ```c void generate_huffman_code(struct node *root, char *code, int depth, struct huffman_code *hc, int *hc_size) { if (root->left == NULL && root->right == NULL) { hc[*hc_size].ch = root->ch; hc[*hc_size].code = (char *)malloc(sizeof(char) * (depth + 1)); strcpy(hc[*hc_size].code, code); (*hc_size)++; } else { code[depth] = '0'; generate_huffman_code(root->left, code, depth + 1, hc, hc_size); code[depth] = '1'; generate_huffman_code(root->right, code, depth + 1, hc, hc_size); } } ``` 6. 定义获取哈夫曼编码的函数: ```c struct huffman_code *get_huffman_code(char *s) { int freq[256] = {0}; struct node *root = build_huffman_tree(s, freq); char code[256]; code[0] = '\0'; struct huffman_code *hc = (struct huffman_code *)malloc(sizeof(struct huffman_code) * 256); int hc_size = 0; generate_huffman_code(root, code, 0, hc, &hc_size); return hc; } ``` 7. 使用示例: ```c int main() { char *s = "hello world"; struct huffman_code *hc = get_huffman_code(s); int i; for (i = 0; i < strlen(s); i++) { printf("%c: %s\n", s[i], hc[s[i]].code); } return 0; } ``` 以上是一个简单的实现,您可以根据实际需求进行修改和完善。
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描述 输入一串字符串,根据给定的字符串中字符出现的频率建立相应哈夫曼树,构造哈夫曼编码表,在此基础上可以对待压缩文件进行压缩(即编码),同时可以对压缩后的二进制编码文件进行解压(即译码)。 输入 多组数据,每组数据一行,为一个字符串(只考虑26个小写字母即可)。当输入字符串为“0”时,输入结束。 输出 每组数据输出2n+3行(n为输入串中字符类别的个数)。第一行为统计出来的字符出现频率(只输出存在的字符,格式为:字符:频度),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第二行至第2n行为哈夫曼树的存储结构的终态(形如教材139页表5.2(b),一行当中的数据用空格分隔)。第2n+1行为每个字符的哈夫曼编码(只输出存在的字符,格式为:字符:编码),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第2n+2行为编码后的字符串,第2n+3行为解码后的字符串(与输入的字符串相同)。 样例输入1 aaaaaaabbbbbccdddd aabccc 0 样例输出1 a:7 b:5 c:2 d:4 1 7 7 0 0 2 5 6 0 0 3 2 5 0 0 4 4 5 0 0 5 6 6 3 4 6 11 7 2 5 7 18 0 1 6 a:0 b:10 c:110 d:111 00000001010101010110110111111111111 aaaaaaabbbbbccdddd a:2 b:1 c:3 1 2 4 0 0 2 1 4 0 0 3 3 5 0 0 4 3 5 2 1 5 6 0 3 4 a:11 b:10 c:0 111110000 aabccc使用c语言写出完整的代码并加上注释,分析时间复杂度和空间复杂读

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