编写两个函数,用c语言实现: 1)输出字符串“xinxiang university”的哈夫曼编码。 2)根据输出的编码还原出“xinxiang university”。
时间: 2024-12-20 22:16:24 浏览: 8
在C语言中,我们首先需要了解如何构建哈夫曼树并生成编码。哈夫曼编码是一种基于字符频率自动生成的前缀编码,对于给定的字符串,我们需要计算每个字符的频率,然后创建哈夫曼树。
下面是两个函数的简单实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义一个结构体来表示节点
typedef struct Node {
char data;
int freq;
struct Node *left, *right;
} Node;
// 插入节点到堆中
Node* insert(Node** root, char data) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
newNode->freq = 1; // 假设所有字符频率为1
newNode->left = newNode->right = NULL;
if (*root == NULL) {
*root = newNode;
return *root;
}
Node* temp = *root;
while (temp != NULL) {
if (data < temp->data) {
if (temp->left == NULL) {
temp->left = newNode;
break;
}
else {
temp = temp->left;
}
}
else {
if (temp->right == NULL) {
temp->right = newNode;
break;
}
else {
temp = temp->right;
}
}
}
return *root;
}
// 创建哈夫曼树
Node* buildHuffmanTree(Node** root) {
// 这里省略了实际的排序和合并过程,因为这通常通过优先队列实现
// 可参考哈夫曼树构造算法的详细步骤
return *root;
}
// 计算哈夫曼编码
void huffmanCode(Node* root, char* str, int index, char* code) {
if (root == NULL || index >= strlen(str)) return;
if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
code[index] = '0';
printf("%c", root->data);
} else {
huffmanCode(root->left, str, index + 1, code);
huffmanCode(root->right, str, index + 1, code);
}
}
// 输出字符串的哈夫曼编码
void outputHuffmanCode(char* str) {
Node* root = NULL;
for (int i = 0; i < strlen(str); i++) {
root = insert(&root, str[i]);
}
root = buildHuffmanTree(&root);
char code[strlen(str)];
huffmanCode(root, str, 0, code);
printf("Huffman Code for 'xinxiang university': %s\n", code);
}
// 根据编码还原字符串
char* decodeHuffmanCode(const char* code) {
// 这部分需要一个哈夫曼解码算法,通常涉及到回溯或查找表
// 这里仅作为理论讨论,不做实际实现
// 实际应用中会有一个映射表存储已编码的字符和其对应的原始字符
// 还原过程可以遍历代码数组,根据路径寻找原始字符
return "Not implemented in this example";
}
int main() {
outputHuffmanCode("xinxiang university");
printf("Decoded string: %s\n", decodeHuffmanCode(...)); // 使用decodeHuffmanCode函数,这里未给出完整实现
return 0;
}
```
注意:上述代码展示了基本思路,实际操作中需对哈夫曼编码算法做更详细的处理,例如使用优先队列来维护构建过程中的一次性插入顺序,以及实现哈夫曼解码过程。在`main`函数中,`decodeHuffmanCode`函数没有提供完整的实现,你需要根据实际的哈夫曼解码算法来填充这部分代码。
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