哈夫曼树的构造及代码注释

时间: 2024-01-07 09:57:17 浏览: 39
哈夫曼树的构造是一种用于数据压缩的算法。其基本思想是将出现频率较高的字符进行编码,使得编码后的数据长度更短,从而实现数据压缩的目的。 以下是哈夫曼树的构造代码注释: // 定义哈夫曼树结点 struct HuffmanNode { int weight; // 结点权重 int parent; // 父结点在数组中的下标 int leftChild, rightChild; // 左右孩子在数组中的下标 }; // 定义比较哈夫曼树结点权重的函数 bool cmp(HuffmanNode a, HuffmanNode b) { return a.weight > b.weight; } // 构造哈夫曼树 void buildHuffmanTree(HuffmanNode huffmanTree[], int n) { int i, j; // 初始化哈夫曼树结点 for (i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { huffmanTree[i].parent = -1; huffmanTree[i].leftChild = -1; huffmanTree[i].rightChild = -1; } // 输入每个结点的权重 for (i = 0; i < n; i++) { cin >> huffmanTree[i].weight; } // 构造哈夫曼树 for (i = n; i < 2 * n - 1; i++) { // 在剩余结点中找到权重最小的两个结点 int min1, min2; min1 = min2 = INT_MAX; for (j = 0; j < i; j++) { if (huffmanTree[j].parent == -1 && huffmanTree[j].weight < min1) { min2 = min1; min1 = huffmanTree[j].weight; } else if (huffmanTree[j].parent == -1 && huffmanTree[j].weight < min2) { min2 = huffmanTree[j].weight; } } // 将这两个结点合并为一个新结点,并添加到哈夫曼树中 huffmanTree[i].weight = min1 + min2; for (j = 0; j < i; j++) { if (huffmanTree[j].weight == min1 && huffmanTree[j].parent == -1) { huffmanTree[j].parent = i; huffmanTree[i].leftChild = j; } else if (huffmanTree[j].weight == min2 && huffmanTree[j].parent == -1) { huffmanTree[j].parent = i; huffmanTree[i].rightChild = j; } } } } 笑话:为什么大象会跑得很快?因为小老鼠追得紧啊!

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描述 输入一串字符串,根据给定的字符串中字符出现的频率建立相应哈夫曼树,构造哈夫曼编码表,在此基础上可以对待压缩文件进行压缩(即编码),同时可以对压缩后的二进制编码文件进行解压(即译码)。 输入 多组数据,每组数据一行,为一个字符串(只考虑26个小写字母即可)。当输入字符串为“0”时,输入结束。 输出 每组数据输出2n+3行(n为输入串中字符类别的个数)。第一行为统计出来的字符出现频率(只输出存在的字符,格式为:字符:频度),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第二行至第2n行为哈夫曼树的存储结构的终态(形如教材139页表5.2(b),一行当中的数据用空格分隔)。第2n+1行为每个字符的哈夫曼编码(只输出存在的字符,格式为:字符:编码),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第2n+2行为编码后的字符串,第2n+3行为解码后的字符串(与输入的字符串相同)。 样例输入1 aaaaaaabbbbbccdddd aabccc 0 样例输出1 a:7 b:5 c:2 d:4 1 7 7 0 0 2 5 6 0 0 3 2 5 0 0 4 4 5 0 0 5 6 6 3 4 6 11 7 2 5 7 18 0 1 6 a:0 b:10 c:110 d:111 00000001010101010110110111111111111 aaaaaaabbbbbccdddd a:2 b:1 c:3 1 2 4 0 0 2 1 4 0 0 3 3 5 0 0 4 3 5 2 1 5 6 0 3 4 a:11 b:10 c:0 111110000 aabccc使用c语言写出完整的代码并加上注释,分析时间复杂度和空间复杂读

以下代码用C++实现了哈夫曼树的编码的过程,请解释每一步实现了什么操作,给出详细注释 class HuffmanNode { public: char symbol; unsigned long codeword, freq; unsigned int runLen, codewordLen; HuffmanNode* left, * right; HuffmanNode() { left = right = 0; } HuffmanNode(char s, unsigned long f, unsigned int r, HuffmanNode* lt = 0, HuffmanNode* rt = 0) { symbol = s; freq = f; runLen = r; left = lt; right = rt; } }; class ListNode { public: HuffmanNode* tree; ListNode* next, * prev; ListNode() { next = prev = 0; } ListNode(ListNode* p, ListNode* n) { prev = p; next = n; } }; void HuffmanCoding::encode(ifstream& fIn) { unsigned long packCnt = 0, hold, maxPack = bytes * bits, pack = 0; char ch, ch2; int bitsLeft, runLength; for (fIn.get(ch); !fIn.eof();) { for (runLength = 1, fIn.get(ch2); !fIn.eof() && ch2 == ch; runLength++) fIn.get(ch2); HuffmanNode* p = chars[(unsigned char)ch]; for (p = chars[(unsigned char)ch]; p != 0 && runLength != p->runLen; p = p->right); if (p == 0) cout<<("A promble in encode()"); if (p->codewordLen < maxPack - packCnt) { pack = (pack << p->codewordLen) | p->codeword; pack += p->codewordLen; } else { bitsLeft = maxPack - packCnt; pack <<= bitsLeft; if (bitsLeft != p->codewordLen) { hold = p->codeword; hold >>= p->codewordLen - bitsLeft; pack |= hold; } else pack |= hold; output(pack); if (bitsLeft != p->codewordLen) { pack = p->codeword; packCnt = maxPack - (p->codewordLen - bitsLeft); packCnt = p->codewordLen - bitsLeft; } else packCnt = 0; } ch = ch2; } if (packCnt != 0) { pack <<= maxPack - packCnt; output(pack); } }

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