用c语言写一个算法计算哈夫曼树的WPL值

时间: 2024-01-22 17:18:57 浏览: 22
哈夫曼树的WPL(加权路径长度)是指所有叶子节点的权值乘以它们到根节点的路径长度之和,可以通过以下步骤来计算哈夫曼树的WPL值: 1. 定义哈夫曼树的结构体 ```c typedef struct Node { int weight; // 权值 int parent; // 父节点编号 int left_child; // 左子节点编号 int right_child; // 右子节点编号 } Node, *HuffmanTree; ``` 2. 定义比较函数 ```c int cmp(const void *a, const void *b) { return ((Node *)a)->weight - ((Node *)b)->weight; } ``` 3. 构造哈夫曼树 ```c void createHuffmanTree(HuffmanTree tree, int n) { int i, m1, m2, x1, x2; for (i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { tree[i].weight = 0; tree[i].parent = -1; tree[i].left_child = -1; tree[i].right_child = -1; } for (i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &tree[i].weight); } qsort(tree, n, sizeof(Node), cmp); for (i = n; i < 2 * n - 1; i++) { m1 = m2 = INT_MAX; x1 = x2 = -1; for (int j = 0; j < i; j++) { if (tree[j].parent == -1) { if (tree[j].weight < m1) { m2 = m1; x2 = x1; m1 = tree[j].weight; x1 = j; } else if (tree[j].weight < m2) { m2 = tree[j].weight; x2 = j; } } } tree[x1].parent = i; tree[x2].parent = i; tree[i].left_child = x1; tree[i].right_child = x2; tree[i].weight = m1 + m2; } } ``` 4. 计算WPL值 ```c int getWPL(HuffmanTree tree, int n) { int wpl = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { int j = i; while (tree[j].parent != -1) { if (j == tree[tree[j].parent].left_child) { wpl += tree[j].weight * (i + 1); } j = tree[j].parent; } } return wpl; } ``` 完整代码如下: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <limits.h> typedef struct Node { int weight; // 权值 int parent; // 父节点编号 int left_child; // 左子节点编号 int right_child; // 右子节点编号 } Node, *HuffmanTree; int cmp(const void *a, const void *b) { return ((Node *)a)->weight - ((Node *)b)->weight; } void createHuffmanTree(HuffmanTree tree, int n) { int i, m1, m2, x1, x2; for (i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { tree[i].weight = 0; tree[i].parent = -1; tree[i].left_child = -1; tree[i].right_child = -1; } for (i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &tree[i].weight); } qsort(tree, n, sizeof(Node), cmp); for (i = n; i < 2 * n - 1; i++) { m1 = m2 = INT_MAX; x1 = x2 = -1; for (int j = 0; j < i; j++) { if (tree[j].parent == -1) { if (tree[j].weight < m1) { m2 = m1; x2 = x1; m1 = tree[j].weight; x1 = j; } else if (tree[j].weight < m2) { m2 = tree[j].weight; x2 = j; } } } tree[x1].parent = i; tree[x2].parent = i; tree[i].left_child = x1; tree[i].right_child = x2; tree[i].weight = m1 + m2; } } int getWPL(HuffmanTree tree, int n) { int wpl = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { int j = i; while (tree[j].parent != -1) { if (j == tree[tree[j].parent].left_child) { wpl += tree[j].weight * (i + 1); } j = tree[j].parent; } } return wpl; } int main() { int n; printf("请输入叶子节点的个数:"); scanf("%d", &n); HuffmanTree tree = (HuffmanTree)malloc(sizeof(Node) * (2 * n - 1)); createHuffmanTree(tree, n); int wpl = getWPL(tree, n); printf("哈夫曼树的WPL值为:%d\n", wpl); free(tree); return 0; } ```

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