帮我写一个哈夫曼编译码的C语言程序

时间: 2024-09-25 22:11:03 浏览: 33
编写一个简单的哈夫曼编码和解码的C语言程序涉及到创建哈夫曼树和使用数组存储编码。以下是一个基本的例子,假设我们已经有了一个字符及其出现频率的数组: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 定义结构体表示节点 typedef struct Node { char data; int freq; struct Node* left; struct Node* right; } Node; // 创建新节点 Node* newNode(char data, int freq) { Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node)); node->data = data; node->freq = freq; node->left = NULL; node->right = NULL; return node; } // 插入节点并排序 Node* insertNode(Node** root, Node* node) { if (*root == NULL) { *root = node; return node; } if (node->freq < (*root)->freq) { node->right = *root; *root = node; } else if (node->freq > (*root)->freq) { Node* temp = *root; while (temp->right != NULL && node->freq < temp->right->freq) { temp = temp->right; } node->left = temp->right; temp->right = node; } return *root; } // 构建哈夫曼树 Node* buildHuffmanTree(int arr[], int n) { // 使用优先队列实现堆 priority_queue<Node*, vector<Node*>, compare> pq; for (int i = 0; i < n; i++) { pq.push(newNode(arr[i], arr[i])); } while (pq.size() > 1) { Node* left = pq.top(); pq.pop(); Node* right = pq.top(); pq.pop(); Node* node = newNode('\0', left->freq + right->freq); node->left = left; node->right = right; pq.push(node); } return pq.top(); } // 检索并返回给定字符的编码 void getEncodedCharacter(Node* root, char data, char* encoding) { if (!root || root->data == data) { encoding[0] = '1'; } else { encoding[0] = '0'; } getEncodedCharacter(root->left, data, encoding+1); getEncodedCharacter(root->right, data, encoding+1); } // 主函数示例 int main() { int freq[] = {5, 9, 10, 3, 2}; int n = sizeof(freq) / sizeof(freq[0]); Node* huffTree = buildHuffmanTree(freq, n); char input[] = "hello"; char encodedInput[100]; memset(encodedInput, 0, sizeof(encodedInput)); for (char c : input) { getEncodedCharacter(huffTree, c, encodedInput); } printf("Encoded input: %s\n", encodedInput); // 这里你可以添加解码部分,类似地遍历编码字符串 return 0; } ``` 这个程序仅实现了哈夫曼树的构建和编码功能,实际应用中还需要包括解码部分。注意,在实际项目中,为了性能和内存管理,可能会考虑使用更复杂的结构,如自平衡二叉搜索树。此外,哈夫曼树的构建和编码通常会在线完成,而不是预先构造整个树。

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