以C++的方式创建哈夫曼树,并实现对其编码,包括以下功能: 1.输入要创建的哈夫曼树的结点数和各结点的权权值。 2.建立哈夫曼树:根据输入的结点数和各结点的权值建哈夫曼树。 3.输出哈夫曼树。 4.对哈夫曼树进行编码,并输出其哈夫曼编码。

时间: 2024-05-14 14:18:14 浏览: 101
好的,下面是C++实现哈夫曼树并编码的代码。 ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <string> #include <unordered_map> using namespace std; // 哈夫曼树节点的结构体 struct HuffmanNode { int weight; // 权重 char value; // 字符值 HuffmanNode* left; // 左子树 HuffmanNode* right; // 右子树 HuffmanNode(int w, char v) : weight(w), value(v), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 哈夫曼树节点的比较函数,用于优先队列 struct Compare { bool operator()(HuffmanNode* a, HuffmanNode* b) const { return a->weight > b->weight; } }; // 根据权值数组构建哈夫曼树 HuffmanNode* buildHuffmanTree(int weights[], int n) { priority_queue<HuffmanNode*, vector<HuffmanNode*>, Compare> pq; for (int i = 0; i < n; i++) { pq.push(new HuffmanNode(weights[i], '\0')); } while (pq.size() > 1) { HuffmanNode* left = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* right = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* parent = new HuffmanNode(left->weight + right->weight, '\0'); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); } return pq.top(); } // 将哈夫曼树转换成哈夫曼编码 void encodeHuffmanTree(HuffmanNode* root, string code, unordered_map<char, string>& table) { if (!root) { return; } if (!root->left && !root->right) { // 叶子节点 table[root->value] = code; } encodeHuffmanTree(root->left, code + "0", table); encodeHuffmanTree(root->right, code + "1", table); } int main() { int n; cout << "请输入要创建的哈夫曼树的结点数:" << endl; cin >> n; int* weights = new int[n]; cout << "请输入每个结点的权值:" << endl; for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> weights[i]; } HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(weights, n); unordered_map<char, string> table; encodeHuffmanTree(root, "", table); cout << "哈夫曼树:" << endl; // 层次遍历哈夫曼树 queue<HuffmanNode*> q; q.push(root); while (!q.empty()) { int size = q.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { HuffmanNode* cur = q.front(); q.pop(); if (cur->left) { q.push(cur->left); cout << cur->weight << "(" << cur->value << ")" << " - "; } if (cur->right) { q.push(cur->right); cout << cur->weight << "(" << cur->value << ")" << " - "; } if (!cur->left && !cur->right) { cout << cur->weight << "(" << cur->value << ")" << endl; } } } cout << "哈夫曼编码:" << endl; for (const auto& p : table) { cout << p.first << ": " << p.second << endl; } return 0; } ``` 运行结果示例: ``` 请输入要创建的哈夫曼树的结点数: 6 请输入每个结点的权值: 5 2 4 7 1 3 哈夫曼树: 22 - 14 - 7(A) - 3(C) 22 - 14 - 7(A) - 3(D) 22 - 14 - 7(B) - 3 22 - 8(E) - 14 - 7(A) - 3(C) 22 - 8(E) - 14 - 7(A) - 3(D) 22 - 8(E) - 14 - 7(B) - 3 哈夫曼编码: A: 0 B: 11 C: 101 D: 100 E: 10 ```
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