编写一个C语言函数createHTree,根据每个字符的出现次数(字符出现次数存放在全局数组Ccount中,Ccount[i]表示ASCII码值为i的字符出现次数),按照Huffman树生成规则,生成一棵Huffman树。1.依据数组Ccount中出现次数不为0的项,构造出树林F={T0,T1,...,Tm},初始时Ti(0<=i<=m)为只有一个根结构的树,且根结点(叶结点)的权值为相应字符的出现次数的二叉树(每棵树结点的类型为struct tnode,其成员c为字符,weight为树节点权值); 2.对树林F中每棵树按照其根节点的权值由小到大进行排序(若权值weight相同,字符c小的排在前面),得到一个有序树林F; 3.构造Huffman树,取树林中权值最小的两棵树T0,T1,作为左右子树合并为一棵新的二叉树TT,权值为左右子树的和,将TT有序插入树林。注意!!:若树林中有树结点的权值与TT相同,则TT应插入到其后!

时间: 2023-06-25 18:04:46 浏览: 15
以下是createHTree函数的C语言代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_CHAR 128 // ASCII码表中最大字符数 struct tnode { char c; // 字符 int weight; // 权值 struct tnode *left; // 左子树 struct tnode *right; // 右子树 }; int Ccount[MAX_CHAR]; // 存放字符出现次数的全局数组 // 创建一个新的树节点 struct tnode* createNode(char c, int weight) { struct tnode *node = (struct tnode*)malloc(sizeof(struct tnode)); node->c = c; node->weight = weight; node->left = NULL; node->right = NULL; return node; } // 插入新的树节点到树林中 void insertTree(struct tnode **T, int *m, struct tnode *newTree) { int i; for (i = *m - 1; i >= 0; i--) { if (newTree->weight < T[i]->weight || (newTree->weight == T[i]->weight && newTree->c < T[i]->c)) { T[i + 1] = T[i]; } else { break; } } T[i + 1] = newTree; (*m)++; } // 构造Huffman树 struct tnode* createHTree() { struct tnode *T[MAX_CHAR]; // 树林 int m = 0; // 树林中树的数量 // 构造树林 int i; for (i = 0; i < MAX_CHAR; i++) { if (Ccount[i] != 0) { struct tnode *node = createNode(i, Ccount[i]); insertTree(T, &m, node); } } // 合并树林中的树 while (m > 1) { struct tnode *T0 = T[0]; struct tnode *T1 = T[1]; struct tnode *TT = createNode('\0', T0->weight + T1->weight); TT->left = T0; TT->right = T1; insertTree(T, &m, TT); for (i = 2; i < m; i++) { T[i - 1] = T[i]; } m--; } return T[0]; // 返回Huffman树的根节点 } ``` 使用示例: ```c int main() { // 假设字符串为"hello, world!" char str[] = "hello, world!"; int len = strlen(str); int i; for (i = 0; i < len; i++) { Ccount[str[i]]++; } struct tnode *root = createHTree(); // 生成Huffman树 // TODO: 对生成的Huffman树进行后续处理,如编码、解码等操作 return 0; } ```

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以下是createHTree函数的实现: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct tnode { // 树节点类型 char c; int weight; struct tnode *left, *right; }; int Ccount[256]; // 记录每个字符出现的次数 // 比较函数,用于qsort排序 int cmp(const void *a, const void *b) { struct tnode *ta = *(struct tnode **)a; struct tnode *tb = *(struct tnode **)b; if (ta->weight != tb->weight) { return ta->weight - tb->weight; } else { return ta->c - tb->c; } } // 创建Huffman树 struct tnode *createHTree() { // 构造树林F struct tnode *F[256]; int i, m = 0; for (i = 0; i < 256; i++) { if (Ccount[i] != 0) { F[m] = (struct tnode *)malloc(sizeof(struct tnode)); F[m]->c = i; F[m]->weight = Ccount[i]; F[m]->left = F[m]->right = NULL; m++; } } // 对树林F中每棵树按照其根节点的权值进行排序 qsort(F, m, sizeof(struct tnode *), cmp); // 构造Huffman树 while (m > 1) { // 取出权值最小的两棵树合并 struct tnode *t1 = F[0], *t2 = F[1]; struct tnode *t = (struct tnode *)malloc(sizeof(struct tnode)); t->c = '\0'; t->weight = t1->weight + t2->weight; t->left = t1; t->right = t2; // 从树林F中删除这两棵树,将合并后的树插入树林F int j; for (j = 2; j < m; j++) { F[j - 2] = F[j]; } F[m - 2] = t; m--; // 对树林F中每棵树按照其根节点的权值进行排序 qsort(F, m, sizeof(struct tnode *), cmp); } return F[0]; } 该函数首先根据全局数组Ccount中出现次数不为0的项,构造出树林F,然后对树林F中每棵树按照其根节点的权值进行排序。接着,循环取出权值最小的两棵树合并,将合并后的树插入树林F中,并且对树林F中每棵树按照其根节点的权值进行排序。当树林F中只剩下一棵树时,该树即为生成的Huffman树,函数返回该树的根节点指针。
以下是一个可能的实现: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_NAME_LEN 50 #define MAX_ID_LEN 20 #define MAX_COURSE_LEN 50 #define MAX_FILE_NAME_LEN 100 #define MAX_LINE_LEN 200 // 定义学生结构体 typedef struct { char id[MAX_ID_LEN]; char name[MAX_NAME_LEN]; } Student; // 定义课程结构体 typedef struct { char code[MAX_ID_LEN]; char name[MAX_COURSE_LEN]; } Course; // 定义选课结构体 typedef struct { char sid[MAX_ID_LEN]; char ccode[MAX_ID_LEN]; } Select; // 从文件中读取学生信息,保存到slist数组中,返回学生数量 int read_students(char *filename, Student slist[]) { int count = 0; FILE *fp = fopen(filename, "r"); if (fp == NULL) { printf("Failed to open file %s\n", filename); return 0; } char line[MAX_LINE_LEN]; while (fgets(line, MAX_LINE_LEN, fp) != NULL) { line[strcspn(line, "\r\n")] = 0; // 去掉换行符 char *id = strtok(line, ","); char *name = strtok(NULL, ","); strcpy(slist[count].id, id); strcpy(slist[count].name, name); count++; } fclose(fp); return count; } // 从文件中读取课程信息,保存到clist数组中,返回课程数量 int read_courses(char *filename, Course clist[]) { int count = 0; FILE *fp = fopen(filename, "r"); if (fp == NULL) { printf("Failed to open file %s\n", filename); return 0; } char line[MAX_LINE_LEN]; while (fgets(line, MAX_LINE_LEN, fp) != NULL) { line[strcspn(line, "\r\n")] = 0; // 去掉换行符 char *code = strtok(line, ","); char *name = strtok(NULL, ","); strcpy(clist[count].code, code); strcpy(clist[count].name, name); count++; } fclose(fp); return count; } // 从文件中读取选课信息,保存到sclist数组中,返回选课数量 int read_selections(char *filename, Select sclist[]) { int count = 0; FILE *fp = fopen(filename, "r"); if (fp == NULL) { printf("Failed to open file %s\n", filename); return 0; } char line[MAX_LINE_LEN]; while (fgets(line, MAX_LINE_LEN, fp) != NULL) { line[strcspn(line, "\r\n")] = 0; // 去掉换行符 char *sid = strtok(line, ","); char *ccode = strtok(NULL, ","); strcpy(sclist[count].sid, sid); strcpy(sclist[count].ccode, ccode); count++; } fclose(fp); return count; } // 初始化函数,从文件中读取学生信息、课程信息和选课信息 void init(Student slist[], int *scount, Course clist[], int *ccount, Select sclist[], int *sccount) { char sfile[MAX_FILE_NAME_LEN] = "slist.txt"; char cfile[MAX_FILE_NAME_LEN] = "clist.txt"; char scfile[MAX_FILE_NAME_LEN] = "sclist.txt"; // 如果指定了文件名,使用指定的文件名 if (getenv("SFILE") != NULL) { strcpy(sfile, getenv("SFILE")); } if (getenv("CFILE") != NULL) { strcpy(cfile, getenv("CFILE")); } if (getenv("SCFILE") != NULL) { strcpy(scfile, getenv("SCFILE")); } *scount = read_students(sfile, slist); *ccount = read_courses(cfile, clist); *sccount = read_selections(scfile, sclist); } int main() { // 声明学生、课程和选课数组 Student slist[100]; int scount = 0; Course clist[100]; int ccount = 0; Select sclist[100]; int sccount = 0; // 初始化,从文件中读取数据 init(slist, &scount, clist, &ccount, sclist, &sccount); // 输出读取结果 printf("Read %d students:\n", scount); for (int i = 0; i < scount; i++) { printf("%s %s\n", slist[i].id, slist[i].name); } printf("Read %d courses:\n", ccount); for (int i = 0; i < ccount; i++) { printf("%s %s\n", clist[i].code, clist[i].name); } printf("Read %d selections:\n", sccount); for (int i = 0; i < sccount; i++) { printf("%s %s\n", sclist[i].sid, sclist[i].ccode); } return 0; } 这个程序实现了一个 init 函数,用于从文件中读取学生、课程和选课信息,保存到对应的数组中,并返回数组长度。具体实现中,使用了 read_students、read_courses 和 read_selections 函数,分别从文件中读取对应信息,保存到对应的数组中。在 main 函数中,声明了学生、课程和选课数组,并调用 init 函数初始化它们。最后,输出读取结果。 注意,程序中使用了一些预定义的常量和结构体,如 MAX_NAME_LEN、MAX_ID_LEN、MAX_COURSE_LEN、MAX_FILE_NAME_LEN、MAX_LINE_LEN、Student、Course 和 Select。这些需要根据实际情况进行调整。此外,程序中假设输入文件格式正确,没有进行错误处理。
以下是代码实现: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_STUDENT 100 #define MAX_COURSE 50 #define MAX_SELECT 500 typedef struct { char id[20]; char name[20]; char sex[10]; int age; } Student; typedef struct { char id[20]; char name[50]; int score; } Course; typedef struct { char sid[20]; char cid[20]; int score; } Select; void init(Student slist[], int *scount, Course clist[], int *ccount, Select sclist[], int *sccount) { // 默认文件名 char sfile[] = "slist.txt"; char cfile[] = "clist.txt"; char scfile[] = "sclist.txt"; // 读取文件 FILE *fp; fp = fopen(sfile, "r"); if (fp == NULL) { printf("open %s failed\n", sfile); exit(1); } int i = 0; while (fscanf(fp, "%s %s %s %d", slist[i].id, slist[i].name, slist[i].sex, &slist[i].age) != EOF) { i++; } *scount = i; fclose(fp); fp = fopen(cfile, "r"); if (fp == NULL) { printf("open %s failed\n", cfile); exit(1); } i = 0; while (fscanf(fp, "%s %[^\n]s %d", clist[i].id, clist[i].name, &clist[i].score) != EOF) { i++; } *ccount = i; fclose(fp); fp = fopen(scfile, "r"); if (fp == NULL) { printf("open %s failed\n", scfile); exit(1); } i = 0; while (fscanf(fp, "%s %s %d", sclist[i].sid, sclist[i].cid, &sclist[i].score) != EOF) { i++; } *sccount = i; fclose(fp); } int main() { Student slist[MAX_STUDENT]; Course clist[MAX_COURSE]; Select sclist[MAX_SELECT]; int scount, ccount, sccount; init(slist, &scount, clist, &ccount, sclist, &sccount); printf("scount=%d\n", scount); printf("ccount=%d\n", ccount); printf("sccount=%d\n", sccount); return 0; } 以上代码实现了从文件中读取学生、课程和选课信息,并将记录条数分别保存到指针变量中。

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