贪心算法求哈夫曼编码C++

哈夫曼编码是一种可变长度编码，用于无损数据压缩。贪心算法可以用来求解哈夫曼编码。具体步骤如下：

1. 统计每个字符出现的频率，并将它们存储在一个数组中。
2. 创建一个最小堆，并将所有的字符节点插入其中。每个节点包含一个字符和它的频率。
3. 从最小堆中取出两个频率最小的节点，合并它们，并将新节点插入回最小堆中。新节点的频率为两个旧节点的频率之和。
4. 重复步骤3，直到最小堆中只剩下一个节点为止。这个节点就是哈夫曼树的根节点。
5. 遍历哈夫曼树，给左子树编码为0，给右子树编码为1。从根节点开始，每当向左走一步就在编码末尾添加一个0，每当向右走一步就在编码末尾添加一个1。最终得到每个字符的哈夫曼编码。

以下是C++代码实现：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;

struct Node {
    char ch;
    int freq;
    Node* left;
    Node* right;
    Node(char c, int f) : ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

struct Compare {
    bool operator()(Node* a, Node* b) {
        return a->freq > b->freq;
    }
};

void encode(Node* root, string code, vector<string>& codes) {
    if (!root) return;
    if (root->ch != '#') codes[root->ch] = code;
    encode(root->left, code + "0", codes);
    encode(root->right, code + "1", codes);
}

vector<string> huffman(vector<int>& freqs) {
    priority_queue<Node*, vector<Node*>, Compare> pq;
    for (int i = 0; i < freqs.size(); i++) {
        if (freqs[i] > 0) {
            pq.push(new Node(i, freqs[i]));
        }
    }
    while (pq.size() > 1) {
        Node* left = pq.top(); pq.pop();
        Node* right = pq.top(); pq.pop();
        Node* parent = new Node('#', left->freq + right->freq);
        parent->left = left;
        parent->right = right;
        pq.push(parent);
    }
    vector<string> codes(256);
    encode(pq.top(), "", codes);
    return codes;
}

int main() {
    string s = "hello world";
    vector<int> freqs(256, 0);
    for (char c : s) freqs[c]++;
    vector<string> codes = huffman(freqs);
    for (int i = 0; i < 256; i++) {
        if (freqs[i] > 0) {
            cout << (char)i << ": " << codes[i] << endl;
        }
    }
    return 0;
}