设用于通信的电文仅由8个字母组成,字母在电文中出现的频率分别为7、19、2、6、32、3、21、10,根据这些频率作为权值构造哈夫曼树,用C语言写
时间: 2024-11-13 15:28:51 浏览: 47
行业-电子政务-用于在通信系统中持久冗余地传送数据电文的方法.zip
哈夫曼树是一种自底向上的贪心算法,用于构建最优二叉树以满足给定权重(在这里是字母出现的频率)。首先,我们需要创建一个哈夫曼节点结构,并对每个字符分配初始权重,然后按照权重大小进行合并操作。
以下是一个简单的C语言实现哈夫曼树的步骤概述:
1. 定义一个结构体`HuffmanNode`表示节点,包含字符、频率以及两个子节点:
```c
typedef struct {
char data;
int freq;
HuffmanNode* left, *right;
} HuffmanNode;
```
2. 创建一个优先队列(通常使用最小堆实现),将所有字符及其频率加入其中:
```c
void insert(HuffmanNode** root, char data, int freq) {
HuffmanNode* newNode = (HuffmanNode*)malloc(sizeof(HuffmanNode));
newNode->data = data;
newNode->freq = freq;
newNode->left = newNode->right = NULL;
if (*root == NULL) {
*root = newNode;
} else {
// 插入到队列中...
}
}
```
3. 从队列中取出频率最低的两棵树进行合并,形成新的节点,并更新队列:
```c
HuffmanNode* mergeTrees(HuffmanNode* left, HuffmanNode* right) {
HuffmanNode* temp = (HuffmanNode*)malloc(sizeof(HuffmanNode));
temp->freq = left->freq + right->freq;
temp->left = left;
temp->right = right;
return temp;
}
void buildHuffmanTree(HuffmanNode** root) {
priority_queue<HuffmanNode*, vector<HuffmanNode*>, greater<HuffmanNode*>> pq;
for (// 遍历频率并插入堆...)
while (pq.size() > 1) {
HuffmanNode* left = pq.top(); pq.pop();
HuffmanNode* right = pq.top(); pq.pop();
HuffmanNode* merged = mergeTrees(left, right);
pq.push(merged);
}
*root = pq.top(); // 最后的节点即为根节点
}
```
4. 根据生成的哈夫曼树编码每个字符:
```c
void huffmanCoding(char data[], HuffmanNode* root, char* codes) {
if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 如果是叶子节点,记录编码
codes[root->data] = '0'; // 想象这里的0和1代表左右分支,实际可以更复杂
} else {
huffmanCoding(data, root->left, codes); // 递归处理左子树
huffmanCoding(data, root->right, codes); // 递归处理右子树
}
}
```
5. 使用构建好的哈夫曼树进行压缩或解压数据:
注意这只是一个基本的框架,实际实现中还需要完善细节,比如调整插入堆的操作,以及处理空格或其他特殊字符。对于非专家来说,使用现成的哈夫曼编码库会更为便捷。
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