用c++编写能对给定n个叶子结点,构建哈夫曼树,给出每个叶子结点对应编码的程序
时间: 2024-02-10 13:10:39 浏览: 90
好的,这是一个经典的哈夫曼编码问题。下面是用C++实现的程序,注释中有详细的解释:
```cpp
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#include <unordered_map>
using namespace std;
// 定义哈夫曼树节点
struct Node {
int val; // 节点权值
char ch; // 叶子节点对应的字符
Node *left, *right; // 左右子节点
Node(int _val, char _ch) : val(_val), ch(_ch), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
// 定义哈夫曼树节点比较函数
struct cmp {
bool operator()(Node* a, Node* b) {
return a->val > b->val;
}
};
// 构建哈夫曼树
Node* buildHuffmanTree(vector<int>& freq, vector<char>& chars) {
priority_queue<Node*, vector<Node*>, cmp> pq;
for (int i = 0; i < freq.size(); i++) {
pq.push(new Node(freq[i], chars[i]));
}
while (pq.size() > 1) {
Node* left = pq.top();
pq.pop();
Node* right = pq.top();
pq.pop();
Node* parent = new Node(left->val + right->val, '*');
parent->left = left;
parent->right = right;
pq.push(parent);
}
return pq.top();
}
// 生成哈夫曼编码
void generateHuffmanCode(Node* root, string code, unordered_map<char, string>& huffmanCode) {
if (!root) return;
if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) {
huffmanCode[root->ch] = code;
return;
}
generateHuffmanCode(root->left, code + "0", huffmanCode);
generateHuffmanCode(root->right, code + "1", huffmanCode);
}
int main() {
vector<int> freq = {5, 9, 12, 13, 16, 45}; // 叶子节点权值
vector<char> chars = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'}; // 叶子节点对应的字符
Node* root = buildHuffmanTree(freq, chars); // 构建哈夫曼树
unordered_map<char, string> huffmanCode; // 存储哈夫曼编码
generateHuffmanCode(root, "", huffmanCode); // 生成哈夫曼编码
for (auto& p : huffmanCode) {
cout << p.first << ": " << p.second << endl; // 输出每个叶子节点对应的哈夫曼编码
}
return 0;
}
```
这段程序实现了构建哈夫曼树和生成哈夫曼编码的功能,输入的叶子节点权值和对应字符可以根据实际情况修改。
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