帮我用c语言写一个可以由我输入字符,和权值的哈夫曼树包含译码

时间: 2024-02-15 11:02:12 浏览: 24
好的,以下是一个简单的C语言程序,可以由用户输入字符和权值,然后构建哈夫曼树并包含译码功能: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef struct node { char ch; int weight; struct node *left, *right; } Node; typedef struct huffman_tree { Node *root; } HuffmanTree; typedef struct code_table { char ch; char code[256]; } CodeTable; Node *new_node(char ch, int weight) { Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node)); node->ch = ch; node->weight = weight; node->left = node->right = NULL; return node; } HuffmanTree *new_huffman_tree() { HuffmanTree *tree = (HuffmanTree *)malloc(sizeof(HuffmanTree)); tree->root = NULL; return tree; } CodeTable *new_code_table(char ch, char *code) { CodeTable *table = (CodeTable *)malloc(sizeof(CodeTable)); table->ch = ch; strcpy(table->code, code); return table; } void swap(Node **a, Node **b) { Node *temp = *a; *a = *b; *b = temp; } void bubble_sort(Node **nodes, int n) { for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { for (int j = 0; j < i; j++) { if (nodes[j]->weight > nodes[j+1]->weight) { swap(&nodes[j], &nodes[j+1]); } } } } void print_tree(Node *root, char *code, int depth) { if (root == NULL) return; if (root->left == NULL && root->right == NULL) { printf("%c: %s\n", root->ch, code); return; } code[depth] = '0'; print_tree(root->left, code, depth + 1); code[depth] = '1'; print_tree(root->right, code, depth + 1); } void build_huffman_tree(HuffmanTree *tree, char *chars, int *weights, int n) { Node *nodes[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { nodes[i] = new_node(chars[i], weights[i]); } bubble_sort(nodes, n); while (n > 1) { Node *left = nodes[0]; Node *right = nodes[1]; Node *parent = new_node('\0', left->weight + right->weight); parent->left = left; parent->right = right; nodes[0] = parent; for (int i = 1; i < n - 1; i++) { nodes[i] = nodes[i+1]; } n--; bubble_sort(nodes, n); } tree->root = nodes[0]; } void generate_code_table(Node *root, char *code, int depth, CodeTable **table, int *index) { if (root == NULL) return; if (root->left == NULL && root->right == NULL) { (*table)[*index] = *new_code_table(root->ch, code); (*index)++; return; } code[depth] = '0'; generate_code_table(root->left, code, depth + 1, table, index); code[depth] = '1'; generate_code_table(root->right, code, depth + 1, table, index); } CodeTable *build_code_table(HuffmanTree *tree) { char code[256] = {0}; int index = 0; CodeTable *table = (CodeTable *)malloc(sizeof(CodeTable) * 256); generate_code_table(tree->root, code, 0, &table, &index); return table; } char *encode(char *str, CodeTable *table) { int len = strlen(str); char *encoded = (char *)malloc(len * 256); int index = 0; for (int i = 0; i < len; i++) { for (int j = 0; j < 256; j++) { if (str[i] == table[j].ch) { strcat(encoded, table[j].code); index += strlen(table[j].code); break; } } } return encoded; } char *decode(char *str, HuffmanTree *tree) { int len = strlen(str); char *decoded = (char *)malloc(len); Node *node = tree->root; int index = 0; for (int i = 0; i < len; i++) { if (str[i] == '0') { node = node->left; } else { node = node->right; } if (node->left == NULL && node->right == NULL) { decoded[index] = node->ch; index++; node = tree->root; } } decoded[index] = '\0'; return decoded; } int main() { char chars[256]; int weights[256]; int n; printf("Enter the number of characters: "); scanf("%d", &n); printf("Enter the characters and their weights:\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { scanf(" %c %d", &chars[i], &weights[i]); } HuffmanTree *tree = new_huffman_tree(); build_huffman_tree(tree, chars, weights, n); printf("Huffman codes:\n"); char code[256] = {0}; print_tree(tree->root, code, 0); CodeTable *table = build_code_table(tree); printf("Enter a string to encode: "); char str[256]; scanf("%s", str); char *encoded = encode(str, table); printf("Encoded string: %s\n", encoded); char *decoded = decode(encoded, tree); printf("Decoded string: %s\n", decoded); free(tree); free(table); free(encoded); free(decoded); return 0; } ``` 注:该程序是基于字符和权值的哈夫曼编码,因此输入的字符不能重复。

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