用c写编写函数求出A~J的哈夫曼编码要求采用二叉链表作为存贮结构,完成哈夫曼树的创建。 2.输出对应数据的哈夫曼编码,并求出平均编码长度。
时间: 2024-10-20 18:07:50 浏览: 58
数据结构课程设计哈夫曼树.doc
在C语言中,我们可以利用递归和二叉链表数据结构来实现哈夫曼编码算法。以下是步骤概述:
1. **构建频率表**:首先,你需要统计每个字符A到J出现的频率,存储在一个数组或者结构体中。
2. **构造初始二叉树**:对于每个字符及其对应的频率,你可以初始化一个空的二叉链表,其中每个节点包含字符、频率和两个指向左右孩子的指针。将所有字符按照频率从高到低插入链表,形成初始的优先级队列。
3. **合并节点**:每次从队列中取出频率最高的两棵树,创建一个新的节点,其频率为两者之和,左孩子为第一个节点,右孩子为第二个节点。然后将新节点替换掉队列中频率较高的那个节点,保持队列的排序。
4. **重复合并**:重复上述过程直到只剩下一个节点,这个就是哈夫曼树的根节点。
5. **计算编码**:从根节点开始,根据向左走减一,向右走加一的原则,生成每个字符的编码。例如,A走左边,B走右边,以此类推。
6. **输出编码并计算平均长度**:遍历哈夫曼树,记录每个字符的编码。最后,用总编码长度除以字符总数得到平均编码长度。
下面是简单的伪代码示例:
```c
typedef struct Node {
char data;
int freq;
Node* left, *right;
} HuffmanNode;
HuffmanNode* createTree(int freq[], int n);
void printCodes(HuffmanNode* root, char code[], int index);
// 创建哈夫曼树函数
HuffmanNode* createTree(int freq[], int n) {
// ... 实现队列操作和节点合并
}
// 输出编码函数
void printCodes(HuffmanNode* root, char code[], int index) {
if (root->left == NULL && root->right == NULL) { // 叶子节点
code[index] = '0'; // 根据规则设置编码
printf("%c: %s\n", root->data, &code[index]);
++index;
} else {
printCodes(root->left, code, index); // 左子树
printCodes(root->right, code, index); // 右子树
}
}
int main() {
// 初始化频率表
int freq[] = {/*...*/};
// 创建哈夫曼树
HuffmanNode* root = createTree(freq, 8);
// 分配内存保存编码
char code[8];
// 计算并输出编码
int totalLength = 0;
for (int i = 0; i < 8; ++i)
printCodes(root, code, i), totalLength += strlen(code);
float avgLength = (float)totalLength / 8;
printf("Average encoding length: %.2f\n", avgLength);
return 0;
}
```
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