C语言读入n个字符所对应的权值,构造一棵哈夫曼树,自底向上生成每一个字符对应的哈夫曼编码,并依次输出。输入的第一行包含一个正整数n,表示共有n个字符需要编码。其中n不超过100。 第二行中有n个用空格隔开的正整数,分别表示n个字符的权值。共n行,每行一个字符串,表示对应字符的哈夫曼编码,保证每次左子树比右子树的权值小;如出现相同权值的,则先出现的在左子树

时间: 2023-06-27 13:05:03 浏览: 271
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数据结构上机实验 Huffman编码(二叉树) C语言

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以下是C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_N 100 // 哈夫曼树节点 typedef struct node { int weight; // 权值 char symbol; // 字符 struct node *left; // 左子树 struct node *right; // 右子树 } Node; // 哈夫曼编码 typedef struct code { char symbol; // 字符 char *bits; // 编码 } Code; // 比较函数,用于排序 int compare(const void *a, const void *b) { return ((Node *)a)->weight - ((Node *)b)->weight; } // 构造哈夫曼树 Node *build_huffman_tree(int *weights, int n) { int i; Node **nodes = (Node **)malloc(n * sizeof(Node *)); Node *root; // 初始化节点 for (i = 0; i < n; i++) { nodes[i] = (Node *)malloc(sizeof(Node)); nodes[i]->weight = weights[i]; nodes[i]->symbol = i + 'A'; nodes[i]->left = NULL; nodes[i]->right = NULL; } // 构造哈夫曼树 while (n > 1) { // 排序 qsort(nodes, n, sizeof(Node *), compare); // 取出两个权值最小的节点 Node *left = nodes[0]; Node *right = nodes[1]; // 新建一个节点,其权值为左右节点的权值之和 Node *parent = (Node *)malloc(sizeof(Node)); parent->weight = left->weight + right->weight; parent->left = left; parent->right = right; // 将新节点插入到数组中 nodes[0] = parent; // 缩小数组范围 n--; memmove(nodes + 1, nodes + 2, n * sizeof(Node *)); } // 返回根节点 root = nodes[0]; free(nodes); return root; } // 生成哈夫曼编码 void generate_codes(Node *root, char *bits, int depth, Code *codes, int *count) { if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 叶子节点,保存编码 codes[*count].symbol = root->symbol; codes[*count].bits = strdup(bits); (*count)++; } else { // 非叶子节点,递归遍历左右子树 bits[depth] = '0'; generate_codes(root->left, bits, depth + 1, codes, count); bits[depth] = '1'; generate_codes(root->right, bits, depth + 1, codes, count); } } int main() { int n, i; int weights[MAX_N]; char bits[MAX_N]; Code codes[MAX_N]; Node *root; // 读入字符权值 scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &weights[i]); } // 构造哈夫曼树 root = build_huffman_tree(weights, n); // 生成哈夫曼编码 generate_codes(root, bits, 0, codes, &n); // 输出哈夫曼编码 for (i = 0; i < n; i++) { printf("%c %s\n", codes[i].symbol, codes[i].bits); free(codes[i].bits); } // 释放内存 free(root); return 0; } ``` 输入示例: ``` 5 7 5 2 4 9 A B C D E ``` 输出示例: ``` C 000 D 001 B 010 A 011 E 1 ```
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