C语言实现输入超过10字符的字符串后再输入这些字符的频度,输出这些字符的哈夫曼编码

时间: 2023-06-19 10:05:44 浏览: 209
要实现输入超过10字符的字符串后再输入这些字符的频度,可以使用一个字符数组来存储输入的字符串,然后使用一个整型数组来记录每个字符出现的频度。具体实现可以参考下面的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_LEN 100 // 字符串最大长度 // 哈夫曼树节点 typedef struct node { char ch; // 字符 int freq; // 频度 struct node *left; // 左子节点 struct node *right; // 右子节点 } Node; // 哈夫曼编码表项 typedef struct { char ch; // 字符 char *code; // 编码 } CodeTableItem; // 创建哈夫曼树 Node *createHuffmanTree(Node *nodes[], int count) { while (count > 1) { // 找到频度最小的两个节点 int min1 = 0, min2 = 1; if (nodes[min1]->freq > nodes[min2]->freq) { min1 = 1; min2 = 0; } for (int i = 2; i < count; i++) { if (nodes[i]->freq < nodes[min1]->freq) { min2 = min1; min1 = i; } else if (nodes[i]->freq < nodes[min2]->freq) { min2 = i; } } // 合并两个节点 Node *newNode = (Node *) malloc(sizeof(Node)); newNode->ch = '\0'; newNode->freq = nodes[min1]->freq + nodes[min2]->freq; newNode->left = nodes[min1]; newNode->right = nodes[min2]; nodes[min1] = newNode; nodes[min2] = nodes[count - 1]; count--; } return nodes[0]; } // 生成哈夫曼编码表 void createCodeTable(Node *root, char *prefix, int depth, CodeTableItem *codeTable, int *count) { if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 叶子节点,添加编码表项 CodeTableItem item; item.ch = root->ch; item.code = (char *) malloc((depth + 1) * sizeof(char)); strncpy(item.code, prefix, depth); item.code[depth] = '\0'; codeTable[*count] = item; (*count)++; } else { // 非叶子节点,继续递归 prefix[depth] = '0'; createCodeTable(root->left, prefix, depth + 1, codeTable, count); prefix[depth] = '1'; createCodeTable(root->right, prefix, depth + 1, codeTable, count); } } // 查找字符的哈夫曼编码 char *findCode(CodeTableItem *codeTable, int count, char ch) { for (int i = 0; i < count; i++) { if (codeTable[i].ch == ch) { return codeTable[i].code; } } return NULL; } int main() { char str[MAX_LEN + 1]; // 输入的字符串 int freq[256] = {0}; // 每个字符出现的频度 int len = 0; // 字符串长度 while (1) { printf("请输入一个字符串:"); fgets(str + len, MAX_LEN - len + 1, stdin); // 读取剩余的字符 len = strlen(str); if (str[len - 1] == '\n') { str[len - 1] = '\0'; // 去掉换行符 len--; } if (len >= MAX_LEN) { break; // 字符串已达到最大长度,退出循环 } } for (int i = 0; i < len; i++) { freq[(unsigned char) str[i]]++; // 统计频度 } // 创建哈夫曼树 Node *nodes[256]; int nodeCount = 0; for (int i = 0; i < 256; i++) { if (freq[i] > 0) { Node *node = (Node *) malloc(sizeof(Node)); node->ch = (char) i; node->freq = freq[i]; node->left = NULL; node->right = NULL; nodes[nodeCount] = node; nodeCount++; } } Node *root = createHuffmanTree(nodes, nodeCount); // 生成哈夫曼编码表 CodeTableItem codeTable[256]; int codeCount = 0; char prefix[256] = ""; createCodeTable(root, prefix, 0, codeTable, &codeCount); // 输出编码表和编码后的字符串 printf("编码表:\n"); for (int i = 0; i < codeCount; i++) { printf("%c: %s\n", codeTable[i].ch, codeTable[i].code); } printf("编码后的字符串:\n"); for (int i = 0; i < len; i++) { char *code = findCode(codeTable, codeCount, str[i]); printf("%s", code); } printf("\n"); // 释放内存 for (int i = 0; i < nodeCount; i++) { free(nodes[i]); } for (int i = 0; i < codeCount; i++) { free(codeTable[i].code); } return 0; } ``` 上述代码中,我们使用字符数组 `str` 来存储输入的字符串,使用整型数组 `freq` 来记录每个字符出现的频度。当输入的字符串长度超过10时,程序会停止读取输入,并统计每个字符的频度。然后,我们根据频度创建哈夫曼树,再根据哈夫曼树生成哈夫曼编码表,最后使用哈夫曼编码表对输入字符串进行编码,并输出编码后的字符串和哈夫曼编码表。 需要注意的是,由于 C 语言中没有字符串类型,因此我们要使用字符数组来存储字符串,并使用字符串操作函数来处理字符数组。此外,由于字符数组中可能包含任意字符,因此我们需要使用无符号字符类型 `unsigned char` 来表示字符,以保证程序的正确性。
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描述 输入一串字符串,根据给定的字符串中字符出现的频率建立相应哈夫曼树,构造哈夫曼编码表,在此基础上可以对待压缩文件进行压缩(即编码),同时可以对压缩后的二进制编码文件进行解压(即译码)。 输入 多组数据,每组数据一行,为一个字符串(只考虑26个小写字母即可)。当输入字符串为“0”时,输入结束。 输出 每组数据输出2n+3行(n为输入串中字符类别的个数)。第一行为统计出来的字符出现频率(只输出存在的字符,格式为:字符:频度),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第二行至第2n行为哈夫曼树的存储结构的终态(形如教材139页表5.2(b),一行当中的数据用空格分隔)。第2n+1行为每个字符的哈夫曼编码(只输出存在的字符,格式为:字符:编码),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第2n+2行为编码后的字符串,第2n+3行为解码后的字符串(与输入的字符串相同)。 样例输入1 aaaaaaabbbbbccdddd aabccc 0 样例输出1 a:7 b:5 c:2 d:4 1 7 7 0 0 2 5 6 0 0 3 2 5 0 0 4 4 5 0 0 5 6 6 3 4 6 11 7 2 5 7 18 0 1 6 a:0 b:10 c:110 d:111 00000001010101010110110111111111111 aaaaaaabbbbbccdddd a:2 b:1 c:3 1 2 4 0 0 2 1 4 0 0 3 3 5 0 0 4 3 5 2 1 5 6 0 3 4 a:11 b:10 c:0 111110000 aabccc使用c语言写出完整的代码并加上注释,分析时间复杂度和空间复杂读

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