用c实现给定n个整数,求n个整数哈夫曼编码的带权路径长度
时间: 2023-10-01 18:11:33 浏览: 95
要实现这个问题,需要先构建哈夫曼树,然后计算带权路径长度。以下是用C语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_N 1000
// 哈夫曼树节点结构体
typedef struct {
int weight; // 权值
int parent; // 父节点下标
int leftChild; // 左孩子下标
int rightChild; // 右孩子下标
} HuffNode, *HuffTree;
// 构建哈夫曼树
void createHuffTree(HuffTree huffTree, int n) {
int i, j, k, min1, min2;
// 初始化哈夫曼树节点
for (i = 0; i < 2 * n - 1; i++) {
huffTree[i].weight = 0;
huffTree[i].parent = -1;
huffTree[i].leftChild = -1;
huffTree[i].rightChild = -1;
}
// 输入每个节点的权值
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &huffTree[i].weight);
}
// 构建哈夫曼树
for (i = n; i < 2 * n - 1; i++) {
min1 = min2 = MAX_N;
k = 0;
// 找出权值最小的两个节点
for (j = 0; j < i; j++) {
if (huffTree[j].parent == -1 && huffTree[j].weight < min1) {
min2 = min1;
min1 = huffTree[j].weight;
k = j;
} else if (huffTree[j].parent == -1 && huffTree[j].weight < min2) {
min2 = huffTree[j].weight;
}
}
// 将权值最小的两个节点合并为一个节点
huffTree[k].parent = i;
huffTree[i].leftChild = k;
huffTree[i].rightChild = j;
huffTree[i].weight = min1 + min2;
huffTree[j].parent = i;
}
}
// 计算哈夫曼编码的带权路径长度
int calcWPL(HuffTree huffTree, int n) {
int i, wpl = 0;
for (i = 0; i < n; i++) {
int parent = huffTree[i].parent;
int weight = huffTree[i].weight;
while (parent != -1) {
if (huffTree[parent].leftChild == i) {
wpl += weight;
printf("1");
} else {
printf("0");
}
i = parent;
parent = huffTree[parent].parent;
}
printf("\n");
}
return wpl;
}
int main() {
int n, wpl;
HuffNode huffTree[MAX_N];
printf("请输入节点数:");
scanf("%d", &n);
printf("请输入每个节点的权值:");
createHuffTree(huffTree, n);
printf("哈夫曼树构建完成!\n");
wpl = calcWPL(huffTree, n);
printf("哈夫曼编码的带权路径长度为:%d\n", wpl);
return 0;
}
```
在程序中,我们首先输入每个节点的权值,然后调用`createHuffTree`函数构建哈夫曼树。构建哈夫曼树的过程中,我们需要找出权值最小的两个节点,将它们合并为一个节点,并更新它们的父节点、左右孩子和权值。构建完成后,调用`calcWPL`函数计算哈夫曼编码的带权路径长度。在计算过程中,我们需要遍历每个节点,计算从根节点到该节点的路径长度,累加起来即可。同时,我们还需要输出每个节点的哈夫曼编码,1表示左孩子,0表示右孩子。
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