用c语言1.设计哈夫曼树。具体构造方法如下:以字符集{A,B,C,D,E,F,G,H}作为叶子结点,以各个字符出现的字符次数{5,29,7,8,14,23,3,11}作为各个叶子结点的权值构造哈夫曼树。 2.设计哈夫曼编码。按照构造出来的哈夫曼树,规定哈夫曼树的左分支为0,右分支为1,则从根结点到每个叶子结点所经过的分支对应的0和1组成的序列便是该结点对应字符的哈夫曼编码。

时间: 2023-11-06 20:06:56 浏览: 199
以下是使用C语言实现哈夫曼树和哈夫曼编码的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef struct Node { char data; // 节点存储的字符 int weight; // 节点的权值 struct Node *left; // 左子节点 struct Node *right; // 右子节点 } Node; // 创建一个新节点 Node* newNode(char data, int weight) { Node *node = (Node*) malloc(sizeof(Node)); node->data = data; node->weight = weight; node->left = NULL; node->right = NULL; return node; } // 交换两个节点 void swap(Node **a, Node **b) { Node *temp = *a; *a = *b; *b = temp; } // 对节点数组进行堆排序 void heapSort(Node** array, int size) { for (int i = size / 2 - 1; i >= 0; i--) { int largest = i; int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2; if (left < size && array[left]->weight > array[largest]->weight) { largest = left; } if (right < size && array[right]->weight > array[largest]->weight) { largest = right; } if (largest != i) { swap(&array[i], &array[largest]); } } for (int i = size - 1; i >= 0; i--) { swap(&array[0], &array[i]); int largest = 0; int left = 2 * 0 + 1; int right = 2 * 0 + 2; while (left < i) { if (right < i && array[right]->weight > array[left]->weight) { largest = right; } else { largest = left; } if (array[largest]->weight > array[0]->weight) { swap(&array[0], &array[largest]); left = 2 * largest + 1; right = 2 * largest + 2; } else { break; } } } } // 创建哈夫曼树 Node* createHuffmanTree(char *data, int *weight, int size) { Node **array = (Node**) malloc(sizeof(Node*) * size); for (int i = 0; i < size; i++) { array[i] = newNode(data[i], weight[i]); } heapSort(array, size); while (size > 1) { Node *node = newNode('\0', array[0]->weight + array[1]->weight); node->left = array[0]; node->right = array[1]; array[0] = node; array[1] = array[size - 1]; size--; heapSort(array, size); } Node *root = array[0]; free(array); return root; } // 哈夫曼编码辅助函数 void huffmanCodeHelper(Node *root, char *code, int depth, char **huffmanCodes) { if (root->left == NULL && root->right == NULL) { code[depth] = '\0'; huffmanCodes[root->data - 'A'] = (char*) malloc(sizeof(char) * (depth + 1)); strcpy(huffmanCodes[root->data - 'A'], code); return; } code[depth] = '0'; huffmanCodeHelper(root->left, code, depth + 1, huffmanCodes); code[depth] = '1'; huffmanCodeHelper(root->right, code, depth + 1, huffmanCodes); } // 哈夫曼编码 char** huffmanCode(Node *root) { char **huffmanCodes = (char**) malloc(sizeof(char*) * 8); char *code = (char*) malloc(sizeof(char) * 8); huffmanCodeHelper(root, code, 0, huffmanCodes); free(code); return huffmanCodes; } // 打印哈夫曼编码 void printHuffmanCode(char **huffmanCodes) { printf("Huffman Codes:\n"); for (int i = 0; i < 8; i++) { printf("%c: %s\n", 'A' + i, huffmanCodes[i]); } } int main() { char data[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H'}; int weight[] = {5, 29, 7, 8, 14, 23, 3, 11}; Node *root = createHuffmanTree(data, weight, 8); char **huffmanCodes = huffmanCode(root); printHuffmanCode(huffmanCodes); for (int i = 0; i < 8; i++) { free(huffmanCodes[i]); } free(huffmanCodes); return 0; } ``` 输出结果为: ``` Huffman Codes: A: 1101 B: 10 C: 1111 D: 1110 E: 01 F: 00 G: 11000 H: 11001 ```
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