1.设计哈夫曼树。具体构造方法如下:以字符集{A,B,C,D,E,F,G,H}作为叶子结点,以各个字符出现的字符次数{5,29,7,8,14,23,3,11}作为各个叶子结点的权值构造哈夫曼树。 2.设计哈夫曼编码。按照构造出来的哈夫曼树,规定哈夫曼树的左分支为0,右分支为1,则从根结点到每个叶子结点所经过的分支对应的0和1组成的序列便是该结点对应字符的哈夫曼编码。使用c语言实现

时间: 2024-01-18 18:03:22 浏览: 45
好的,下面是一个用C语言实现的哈夫曼树和哈夫曼编码的代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 哈夫曼树结构体 typedef struct node { int weight; // 权值 char value; // 值 struct node *left; // 左子树 struct node *right; // 右子树 } Node; // 哈夫曼编码结构体 typedef struct code { char value; // 值 char *code; // 编码 } Code; // 构造哈夫曼树 Node *huffman_tree(int weights[], char values[], int n) { Node *nodes[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { nodes[i] = (Node *)malloc(sizeof(Node)); nodes[i]->weight = weights[i]; nodes[i]->value = values[i]; nodes[i]->left = NULL; nodes[i]->right = NULL; } while (n > 1) { int min1 = 0, min2 = 1; if (nodes[min1]->weight > nodes[min2]->weight) { int temp = min1; min1 = min2; min2 = temp; } for (int i = 2; i < n; i++) { if (nodes[i]->weight < nodes[min1]->weight) { min2 = min1; min1 = i; } else if (nodes[i]->weight < nodes[min2]->weight) { min2 = i; } } Node *parent = (Node *)malloc(sizeof(Node)); parent->weight = nodes[min1]->weight + nodes[min2]->weight; parent->value = 0; parent->left = nodes[min1]; parent->right = nodes[min2]; nodes[min1] = parent; nodes[min2] = nodes[n-1]; n--; } return nodes[0]; } // 生成哈夫曼编码 void huffman_encoding(Node *node, char *code, int depth, Code *codes, int *index) { if (node->left == NULL && node->right == NULL) { Code c; c.value = node->value; c.code = (char *)malloc(sizeof(char) * (depth+1)); strcpy(c.code, code); codes[*index] = c; (*index)++; } else { code[depth] = '0'; huffman_encoding(node->left, code, depth+1, codes, index); code[depth] = '1'; huffman_encoding(node->right, code, depth+1, codes, index); } } // 比较函数,用于排序 int compare_codes(const void *a, const void *b) { Code *ca = (Code *)a; Code *cb = (Code *)b; return ca->value - cb->value; } // 测试函数 int main() { int weights[] = {5, 29, 7, 8, 14, 23, 3, 11}; char values[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H'}; int n = sizeof(weights) / sizeof(weights[0]); Node *root = huffman_tree(weights, values, n); Code codes[n]; int index = 0; char code[n]; huffman_encoding(root, code, 0, codes, &index); qsort(codes, n, sizeof(Code), compare_codes); printf("字符集:"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%c ", codes[i].value); } printf("\n"); printf("权值:"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", weights[i]); } printf("\n"); printf("哈夫曼编码:"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%c:%s ", codes[i].value, codes[i].code); } printf("\n"); return 0; } ``` 这个代码实现了一个哈夫曼树和哈夫曼编码的生成过程。首先定义了一个Node结构体来表示哈夫曼树的节点,其中包括节点权值、节点值、左子树和右子树。然后通过huffman_tree函数构造哈夫曼树,该函数接收权值和值以及它们的个数作为输入,返回哈夫曼树的根节点。接着通过huffman_encoding函数生成哈夫曼编码,该函数接收当前节点、当前的编码、编码深度、存储编码和编码的个数的数组和下标作为输入,返回包含所有字符对应哈夫曼编码的数组。最后通过qsort函数对编码数组进行排序,然后通过打印输出的方式展示字符集、权值和哈夫曼编码。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

数据结构实验二哈夫曼树及哈夫曼编码译码的实现

哈夫曼树及哈夫曼编码译码的实现 哈夫曼树是一种特殊的二叉树,它的每个节点的权重是其所有子节点的权重之和。哈夫曼树的应用非常广泛,如数据压缩、编码、译码等。 哈夫曼树的存储结构 哈夫曼树的存储结构可以...
recommend-type

哈夫曼树编码与译码系统

本项目旨在设计一个基于哈夫曼算法的编码与译码系统,该系统能够接受用户通过键盘输入的字符集大小、字符及其对应的权重信息,生成哈夫曼树,并以此构建哈夫曼编码表,实现数据的编码和解码。 1.1 问题描述: 用户...
recommend-type

哈夫曼编码/译码器 完整版课程数据结构设计

文本处理是现代化计算机应用的重要领域。文本由字符组成,字符以...具有输入字符集大小及权值大小,构造哈夫曼树,并对用户输入的字符串进行编码以及译码还有退出四种功能。本程序经过测试后,功能均能实现,运行稳定。
recommend-type

ACM竞赛中所用到的数据结构.ppt

- **哈夫曼树**:用于数据压缩,构造最小带权路径长度的二叉树。 - **Splay Tree**:自旋树,通过旋转操作使最近访问的节点移动到根位置,提高访问速度。 - **树状数组**和**线段树**:用于区间查询和更新操作,...
recommend-type

ACM算法总结大全——超有用!

5. 哈夫曼树:用于压缩编码,如poj3253。 6. 堆:优先队列实现,如poj1459。 7. Trie树:用于高效字符串查询,如poj2513。 四、简单搜索 1. 深度优先搜索(DFS):如poj2488、poj3083等。 2. 广度优先搜索(BFS):...
recommend-type

基于嵌入式ARMLinux的播放器的设计与实现 word格式.doc

本文主要探讨了基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现。在当前PC时代,随着嵌入式技术的快速发展,对高效、便携的多媒体设备的需求日益增长。作者首先深入剖析了ARM体系结构,特别是针对ARM9微处理器的特性,探讨了如何构建适用于嵌入式系统的嵌入式Linux操作系统。这个过程包括设置交叉编译环境,优化引导装载程序,成功移植了嵌入式Linux内核,并创建了适合S3C2410开发板的根文件系统。 在考虑到嵌入式系统硬件资源有限的特点,通常的PC机图形用户界面(GUI)无法直接应用。因此,作者选择了轻量级的Minigui作为研究对象,对其实体架构进行了研究,并将其移植到S3C2410开发板上,实现了嵌入式图形用户界面,使得系统具有简洁而易用的操作界面,提升了用户体验。 文章的核心部分是将通用媒体播放器Mplayer移植到S3C2410开发板上。针对嵌入式环境中的音频输出问题,作者针对性地解决了Mplayer播放音频时可能出现的不稳定性,实现了音乐和视频的无缝播放,打造了一个完整的嵌入式多媒体播放解决方案。 论文最后部分对整个项目进行了总结,强调了在嵌入式ARM-Linux平台上设计播放器所取得的成果,同时也指出了一些待改进和完善的方面,如系统性能优化、兼容性提升以及可能的扩展功能等。关键词包括嵌入式ARM-Linux、S3C2410芯片、Mplayer多媒体播放器、图形用户界面(GUI)以及Minigui等,这些都反映出本文研究的重点和领域。 通过这篇论文,读者不仅能了解到嵌入式系统与Linux平台结合的具体实践,还能学到如何在资源受限的环境中设计和优化多媒体播放器,为嵌入式技术在多媒体应用领域的进一步发展提供了有价值的经验和参考。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

Python字符串为空判断的动手实践:通过示例掌握技巧

![Python字符串为空判断的动手实践:通过示例掌握技巧](https://img-blog.csdnimg.cn/72f88d4fc1164d6c8b9c29d8ab5ed75c.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBASGFyYm9yIExhdQ==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) # 1. Python字符串为空判断的基础理论 字符串为空判断是Python编程中一项基本且重要的任务。它涉及检查字符串是否为空(不包含任何字符),这在
recommend-type

box-sizing: border-box;作用是?

`box-sizing: border-box;` 是 CSS 中的一个样式属性,它改变了元素的盒模型行为。默认情况下,浏览器会计算元素内容区域(content)、内边距(padding)和边框(border)的总尺寸,也就是所谓的"标准盒模型"。而当设置为 `box-sizing: border-box;` 后,元素的总宽度和高度会包括内容、内边距和边框的总空间,这样就使得开发者更容易控制元素的实际布局大小。 具体来说,这意味着: 1. 内容区域的宽度和高度不会因为添加内边距或边框而自动扩展。 2. 边框和内边距会从元素的总尺寸中减去,而不是从内容区域开始计算。
recommend-type

经典:大学答辩通过_基于ARM微处理器的嵌入式指纹识别系统设计.pdf

本文主要探讨的是"经典:大学答辩通过_基于ARM微处理器的嵌入式指纹识别系统设计.pdf",该研究专注于嵌入式指纹识别技术在实际应用中的设计和实现。嵌入式指纹识别系统因其独特的优势——无需外部设备支持,便能独立完成指纹识别任务,正逐渐成为现代安全领域的重要组成部分。 在技术背景部分,文章指出指纹的独特性(图案、断点和交叉点的独一无二性)使其在生物特征认证中具有很高的可靠性。指纹识别技术发展迅速,不仅应用于小型设备如手机或门禁系统,也扩展到大型数据库系统,如连接个人电脑的桌面应用。然而,桌面应用受限于必须连接到计算机的条件,嵌入式系统的出现则提供了更为灵活和便捷的解决方案。 为了实现嵌入式指纹识别,研究者首先构建了一个专门的开发平台。硬件方面,详细讨论了电源电路、复位电路以及JTAG调试接口电路的设计和实现,这些都是确保系统稳定运行的基础。在软件层面,重点研究了如何在ARM芯片上移植嵌入式操作系统uC/OS-II,这是一种实时操作系统,能够有效地处理指纹识别系统的实时任务。此外,还涉及到了嵌入式TCP/IP协议栈的开发,这是实现系统间通信的关键,使得系统能够将采集的指纹数据传输到远程服务器进行比对。 关键词包括:指纹识别、嵌入式系统、实时操作系统uC/OS-II、TCP/IP协议栈。这些关键词表明了论文的核心内容和研究焦点,即围绕着如何在嵌入式环境中高效、准确地实现指纹识别功能,以及与外部网络的无缝连接。 这篇论文不仅深入解析了嵌入式指纹识别系统的硬件架构和软件策略,而且还展示了如何通过结合嵌入式技术和先进操作系统来提升系统的性能和安全性,为未来嵌入式指纹识别技术的实际应用提供了有价值的研究成果。