尝试用c#编写一个算法来计算霍夫曼树的 WPL。
时间: 2024-02-05 11:11:14 浏览: 31
好的,以下是一个C#的示例代码,用于计算霍夫曼树的WPL。
```csharp
using System;
using System.Collections.Generic;
namespace HuffmanTreeWPL
{
class Node
{
public int Weight;
public Node LeftChild;
public Node RightChild;
public Node(int weight)
{
this.Weight = weight;
this.LeftChild = null;
this.RightChild = null;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int[] weights = { 5, 3, 2, 1, 1 };
Node root = BuildHuffmanTree(weights);
int wpl = CalculateWPL(root, 0);
Console.WriteLine("The WPL of the Huffman tree is: " + wpl);
}
static Node BuildHuffmanTree(int[] weights)
{
List<Node> nodes = new List<Node>();
foreach (int weight in weights)
{
nodes.Add(new Node(weight));
}
while (nodes.Count > 1)
{
nodes.Sort((a, b) => a.Weight - b.Weight);
Node leftChild = nodes[0];
Node rightChild = nodes[1];
Node parent = new Node(leftChild.Weight + rightChild.Weight);
parent.LeftChild = leftChild;
parent.RightChild = rightChild;
nodes.Remove(leftChild);
nodes.Remove(rightChild);
nodes.Add(parent);
}
return nodes[0];
}
static int CalculateWPL(Node root, int depth)
{
if (root.LeftChild == null && root.RightChild == null)
{
return root.Weight * depth;
}
int leftWPL = CalculateWPL(root.LeftChild, depth + 1);
int rightWPL = CalculateWPL(root.RightChild, depth + 1);
return leftWPL + rightWPL;
}
}
}
```
在这个示例代码中,我们首先定义了一个`Node`类表示霍夫曼树的节点。每个节点包含一个权重值和两个子节点(左子节点和右子节点)。接下来,我们编写了一个`BuildHuffmanTree`方法,用于构建霍夫曼树。该方法接受一个整数数组作为输入,表示每个字符出现的频率。我们使用一个列表来存储每个节点,并逐个将其添加到列表中。然后,我们按照权重对节点进行排序,选择两个权重最小的节点作为父节点,并将它们组成一个新的节点。最后,我们将新节点添加到节点列表中,直到只剩下一个节点,即霍夫曼树的根节点。
接下来,我们编写了一个`CalculateWPL`方法,用于计算霍夫曼树的WPL。该方法接受一个节点和一个深度值作为输入,表示当前节点的深度。如果当前节点是叶子节点,则返回该节点的权重值乘以深度值。否则,我们递归地计算左子树和右子树的WPL,并将它们相加。
最后,在`Main`方法中,我们定义了一个整数数组表示字符的频率,并使用`BuildHuffmanTree`方法构建了霍夫曼树。然后,我们调用`CalculateWPL`方法计算霍夫曼树的WPL,并将结果输出到控制台。