基于贪心法求解哈夫曼编码,写出伪代码及源码,用C++

时间: 2023-07-19 21:03:30 浏览: 105
伪代码: 1. 统计每个字符出现的频率,并将其存储在一个数组中 2. 将所有字符的频率按照从小到大的顺序排序 3. 创建一个哈夫曼树,将排好序的频率数组作为树的叶子节点,并将它们加入到一个优先队列中 4. 从优先队列中取出两个频率最小的节点,合并成一个新的节点,并计算出新节点的频率(即两个节点的频率之和) 5. 将新节点加入到哈夫曼树中 6. 重复步骤4和5,直到优先队列中只剩下一个节点(即根节点) 7. 遍历哈夫曼树,生成每个字符的编码(左子树为0,右子树为1) C++代码实现: ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <string> #include <map> using namespace std; // 定义哈夫曼树节点结构体 struct TreeNode { char ch; int freq; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(char c, int f): ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 定义比较函数,用于优先队列的排序 struct Compare { bool operator() (TreeNode* a, TreeNode* b) { return a->freq > b->freq; } }; // 哈夫曼编码函数 map<char, string> huffmanEncoding(string text) { // 统计字符频率 map<char, int> freqMap; for (char c : text) { freqMap[c]++; } // 将字符频率按从小到大的顺序排序 priority_queue<TreeNode*, vector<TreeNode*>, Compare> pq; for (auto it : freqMap) { pq.push(new TreeNode(it.first, it.second)); } // 构建哈夫曼树 while (pq.size() > 1) { TreeNode* left = pq.top(); pq.pop(); TreeNode* right = pq.top(); pq.pop(); int freqSum = left->freq + right->freq; TreeNode* parent = new TreeNode('\0', freqSum); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); } TreeNode* root = pq.top(); // 生成哈夫曼编码 map<char, string> encodingMap; string path; generateEncoding(root, path, encodingMap); // 释放内存 deleteTree(root); return encodingMap; } // 生成哈夫曼编码的辅助函数 void generateEncoding(TreeNode* node, string path, map<char, string>& encodingMap) { if (!node) return; if (!node->left && !node->right) { encodingMap[node->ch] = path; return; } generateEncoding(node->left, path + "0", encodingMap); generateEncoding(node->right, path + "1", encodingMap); } // 释放哈夫曼树的内存 void deleteTree(TreeNode* node) { if (!node) return; deleteTree(node->left); deleteTree(node->right); delete node; } // 测试 int main() { string text = "hello world"; map<char, string> encodingMap = huffmanEncoding(text); cout << "Huffman encoding for \"" << text << "\":\n"; for (auto it : encodingMap) { cout << it.first << ": " << it.second << endl; } return 0; } ```

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