使用以下函数template<class Type> class Huffman { friend BinaryTree<int> HuffmanTree(Type [], int); public: operator Type ()const { return weight; } private: BinaryTree<int> tree; Type weight; }; template <class Type> BinaryTree<int> HuffmanTree(Type f[],int n) //生成单结点树 { Huffman<Type> *w = new Huffman<Type> [n+1]; BinaryTree<int> z, zero; for (int i=1; i <= n; i++) { z.MakeTree(i, zero, zero); w[i].weight=f[i]; w[i].tree =z; } //建优先队列 MinHeap<Huffman<Type>>Q(1); Q.Initialize(w,n,n); //反复合并最小频率树 Huffman<Type> x,y; for(int i=1; i<n; i++) { Q.DeleteMin(x); Q.DeleteMin(y); z.MakeTree(0,x.tree,y.tree); x.weight += y.weight; x.tree=z; Q.Insert(x); } Q.DeleteMin(x); Q.Deactivate(); delete []w; return x.tree; }参考《计算机算法设计与分析》 王晓东使用c++实现哈夫曼编码
时间: 2024-03-18 22:38:44 浏览: 76
用C++实现霍夫曼树编码
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好的,这段代码实现了一个生成哈夫曼树的函数,使用了模板类和优先队列的数据结构,以下是对这段代码的解释:
```c++
template<class Type>
class Huffman {
friend BinaryTree<int> HuffmanTree(Type [], int);
public:
operator Type () const {
return weight;
}
private:
BinaryTree<int> tree;
Type weight;
};
template <class Type>
BinaryTree<int> HuffmanTree(Type f[], int n) {
Huffman<Type> *w = new Huffman<Type>[n + 1];
BinaryTree<int> z, zero;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
z.MakeTree(i, zero, zero);
w[i].weight = f[i];
w[i].tree = z;
}
//建优先队列
MinHeap<Huffman<Type>> Q(1);
Q.Initialize(w, n, n);
//反复合并最小频率树
Huffman<Type> x, y;
for (int i = 1; i < n; i++) {
Q.DeleteMin(x);
Q.DeleteMin(y);
z.MakeTree(0, x.tree, y.tree);
x.weight += y.weight;
x.tree = z;
Q.Insert(x);
}
Q.DeleteMin(x);
Q.Deactivate();
delete[] w;
return x.tree;
}
```
这段代码定义了一个模板类 `Huffman`,这个类代表了哈夫曼树的每个节点。它包含了一个二叉树 `tree` 和一个权重 `weight`。类模板 `Huffman` 中的 `friend` 声明了 `HuffmanTree` 函数是 `Huffman` 类的友元函数,可以访问 `Huffman` 类的私有成员。
函数 `HuffmanTree` 接受一个权重数组 `f` 和一个整数 `n`,返回一个哈夫曼树。这个函数首先创建了一个 `Huffman` 对象数组 `w`,用于存储每个数据项的权重和对应的单节点树。然后使用二叉树 `zero` 创建了一个空节点树 `z`,循环遍历每个数据项 `i`,将其权重赋值给 `w[i].weight`,将 `z` 赋值给 `w[i].tree`。
接下来,使用 `MinHeap` 类模板定义了一个优先队列 `Q`,用于合并单节点树。`MinHeap` 是一个最小堆的类模板,其中使用了 `Huffman` 类作为数据类型,第一个参数 `1` 表示使用默认构造函数进行初始化。
在循环中,每次从 `Q` 中删除两个权重最小的单节点树 `x` 和 `y`,使用 `MakeTree` 函数将 `x.tree` 和 `y.tree` 合并成一个新的树 `z`,将 `x.weight` 和 `y.weight` 相加得到新的权重 `x.weight += y.weight`,将 `x.tree` 赋值为合并后的树 `z`,将 `x` 重新插入到 `Q` 中。最后,从 `Q` 中删除最后一个单节点树 `x`,将 `x.tree` 作为哈夫曼树返回。
希望这个解释能够帮助你理解这段代码的含义。
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