输入6个叶子结点的权值构造哈夫曼数;根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,以指向字符串的指针数组来存放,从叶子到根逆向求每个叶子结点的哈夫曼编码;对密文完成解码工作

时间: 2023-07-08 21:14:04 浏览: 111
好的,我来解答您的问题。 首先,我们可以按照以下步骤构造哈夫曼树: 1. 将6个叶子结点的权值按从小到大的顺序排列,得到:a(1),b(2),c(3),d(4),e(5),f(6)。 2. 从权值最小的两个叶子结点a和b开始,构造一个新的父节点,其权值为a+b=3。 3. 将新的父节点插入到原有的叶子结点中,得到:c(3),d(4),e(5),f(6),(a+b)(3)。 4. 再从权值最小的两个叶子结点c和(a+b)开始,构造一个新的父节点,其权值为c+(a+b)=6。 5. 将新的父节点插入到原有的叶子结点中,得到:d(4),e(5),f(6),(c+(a+b))(6)。 6. 最后,从权值最小的两个叶子结点d和e开始,构造一个新的父节点,其权值为d+e=9。 7. 将新的父节点插入到原有的叶子结点中,得到:f(6),(d+e)(9)。 至此,我们已经构造出了哈夫曼树。 接下来,我们可以根据哈夫曼树来构造哈夫曼编码: 1. 从根节点出发,依次遍历哈夫曼树的左右子树。 2. 在遍历左子树的路径上加上0,在遍历右子树的路径上加上1,得到叶子结点的哈夫曼编码。 3. 将每个叶子结点的哈夫曼编码存放到指向字符串的指针数组中。 最后,对密文进行解码的方法如下: 1. 将密文按照哈夫曼编码逐位进行解码。 2. 从根节点开始,根据解码的0和1依次遍历哈夫曼树的左右子树,直到找到对应的叶子结点。 3. 将叶子结点对应的字符输出,继续解码下一位密文。 希望我的解答能够帮助到您!
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输入n个叶子结点的权值构造哈夫曼树;根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,以指向字符串的指针数组来存放,从叶子到跟逆向求每个叶子结点的哈夫曼编码;对密文完成解码工作。用C语言来实现

好的,我会根据您的要求为您解答这个问题。 以下是C语言的实现代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_NODE 100 typedef struct TreeNode { int weight; // 权值 int parent; // 父节点 int lchild, rchild; // 左右孩子节点 } TreeNode, *HuffmanTree; // 选择权值最小的两个节点 void select(HuffmanTree HT, int n, int *s1, int *s2) { int i; int min1 = MAX_NODE, min2 = MAX_NODE; // 初始化为一个较大的数,确保初始值比所有节点的权值都大 for (i = 1; i <= n; i++) { if (HT[i].parent == 0) { // 没有父节点的节点才能作为选择的对象 if (HT[i].weight < min1) { min2 = min1; *s2 = *s1; min1 = HT[i].weight; *s1 = i; } else if (HT[i].weight < min2) { min2 = HT[i].weight; *s2 = i; } } } } // 构建哈夫曼树 void createHuffmanTree(HuffmanTree *HT, int *w, int n) { int m = 2 * n - 1; int i, s1, s2; *HT = (HuffmanTree)malloc((m + 1) * sizeof(TreeNode)); for (i = 1; i <= n; i++) { // 初始化叶子节点 (*HT)[i].weight = w[i]; (*HT)[i].parent = 0; (*HT)[i].lchild = 0; (*HT)[i].rchild = 0; } for (; i <= m; i++) { // 初始化非叶子节点 (*HT)[i].weight = 0; (*HT)[i].parent = 0; (*HT)[i].lchild = 0; (*HT)[i].rchild = 0; } for (i = n + 1; i <= m; i++) { select(*HT, i - 1, &s1, &s2); // 选择权值最小的两个节点 (*HT)[s1].parent = i; (*HT)[s2].parent = i; (*HT)[i].lchild = s1; (*HT)[i].rchild = s2; (*HT)[i].weight = (*HT)[s1].weight + (*HT)[s2].weight; } } // 哈夫曼编码 void huffmanEncoding(HuffmanTree HT, char **HC, int n) { int i, c, p; char *temp = (char *)malloc(n * sizeof(char)); // 临时存放编码 for (i = 1; i <= n; i++) { // 处理每个叶子节点 c = i; p = HT[c].parent; int k = 0; while (p) { // 从叶子节点向上直到根节点 if (HT[p].lchild == c) { // 如果是左孩子节点,则编码为0 temp[k++] = '0'; } else { // 如果是右孩子节点,则编码为1 temp[k++] = '1'; } c = p; p = HT[c].parent; } // 反转编码 temp[k] = '\0'; int len = strlen(temp); HC[i] = (char *)malloc((len + 1) * sizeof(char)); for (int j = 0; j < len; j++) { HC[i][j] = temp[len - j - 1]; } HC[i][len] = '\0'; } free(temp); } // 哈夫曼解码 void huffmanDecoding(HuffmanTree HT, int n, char *code, char *text) { int i, c = 2 * n - 1; int len = strlen(code); for (i = 0; i < len; i++) { if (code[i] == '0') { // 如果是0,则遍历左子树 c = HT[c].lchild; } else { // 如果是1,则遍历右子树 c = HT[c].rchild; } if (HT[c].lchild == 0 && HT[c].rchild == 0) { // 如果是叶子节点,则找到了一个字符 strncat(text, &code[i + 1 - strlen(HT[c].weight)], HT[c].weight); // 将该字符添加到结果中 c = 2 * n - 1; // 从根节点重新开始 } } } int main() { int n, i; int w[MAX_NODE]; HuffmanTree HT; char *HC[MAX_NODE]; char code[MAX_NODE * MAX_NODE], text[MAX_NODE * MAX_NODE]; printf("请输入叶子节点的个数n:"); scanf("%d", &n); printf("请输入%d个叶子节点的权值:", n); for (i = 1; i <= n; i++) { scanf("%d", &w[i]); } createHuffmanTree(&HT, w, n); huffmanEncoding(HT, HC, n); printf("请输入需要编码的字符串:"); scanf("%s", text); int len = strlen(text); for (i = 0; i < len; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { if (text[i] == j + '0') { // 将字符转换为数字 strcat(code, HC[j]); // 拼接编码 break; } } } printf("编码结果为:%s\n", code); memset(text, 0, sizeof(text)); // 清空text数组 huffmanDecoding(HT, n, code, text); printf("解码结果为:%s\n", text); return 0; } ``` 以上代码实现了哈夫曼树的构建、哈夫曼编码和哈夫曼解码,可以通过控制台输入叶子节点的权值和需要编码的字符串,输出编码和解码的结果。

输入n个叶子结点的权值构造哈夫曼树;根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,并对密文完成解码工作

好的,我来回答你的问题。首先,根据哈夫曼树的构建规则,我们需要按照权值从小到大的顺序将叶子节点进行排序。然后,我们从权值最小的两个叶子节点开始构建哈夫曼树,得到一个新的内部节点,它的权值为这两个叶子节点的权值之和。将这个新的内部节点作为一个新的叶子节点,重新将所有叶子节点按照权值大小排序,重复以上步骤,直到所有的叶子节点都被合并成为一个根节点,这就是构建出的哈夫曼树。 接着,根据哈夫曼树的结构,我们可以确定每个叶子节点的哈夫曼编码。从根节点开始遍历哈夫曼树,每当向左子树走一步时,在编码的末尾添加一个0;每当向右子树走一步时,在编码的末尾添加一个1。直到遍历到某个叶子节点时,这个叶子节点的编码就确定了。 最后,我们可以根据哈夫曼编码将原始数据进行压缩。将每个叶子节点的编码存储到哈夫曼编码表中,然后将原始数据按照哈夫曼编码表中对应的编码进行替换。这样就得到了压缩后的密文。 解码的过程与编码相反。根据哈夫曼编码表,将密文中的编码进行替换,得到压缩前的原始数据。
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