C++ —哈夫曼树与哈夫曼编码,打印出编码及左右孩子

时间: 2023-07-03 16:14:43 浏览: 85
CPP

C/C++实现哈夫曼树与哈夫曼编码

下面是用C++实现哈夫曼树和哈夫曼编码,并打印出编码及左右孩子的示例代码: ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <string> #include <unordered_map> using namespace std; // 哈夫曼树节点 struct HuffmanNode { char ch; // 字符 int freq; // 出现频率 HuffmanNode *left, *right; // 左右子节点 HuffmanNode(char c, int f) : ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 用于比较哈夫曼树节点的函数对象 class HuffmanNodeCompare { public: bool operator()(HuffmanNode* a, HuffmanNode* b) { return a->freq > b->freq; // 以出现频率为优先级 } }; // 构建哈夫曼树并打印出编码及左右孩子 HuffmanNode* buildHuffmanTree(string str) { unordered_map<char, int> freqMap; // 统计各字符出现频率 for (char c : str) { freqMap[c]++; } priority_queue<HuffmanNode*, vector<HuffmanNode*>, HuffmanNodeCompare> pq; // 将字符及其出现频率构建成哈夫曼树节点,并加入优先队列 for (auto it = freqMap.begin(); it != freqMap.end(); it++) { HuffmanNode* node = new HuffmanNode(it->first, it->second); pq.push(node); } // 逐步合并哈夫曼树节点,直到只剩下一个节点,即根节点 while (pq.size() > 1) { HuffmanNode* left = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* right = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* parent = new HuffmanNode('$', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); cout << "Parent: " << parent->freq << " (" << parent->ch << ")" << endl; if (left->ch != '$') { cout << "Left child of " << parent->freq << ": " << left->freq << " (" << left->ch << ")" << endl; } if (right->ch != '$') { cout << "Right child of " << parent->freq << ": " << right->freq << " (" << right->ch << ")" << endl; } } return pq.top(); } // 递归遍历哈夫曼树,得到字符的哈夫曼编码 void getHuffmanCode(HuffmanNode* node, string code, unordered_map<char, string>& codeMap) { if (!node) { return; } if (node->ch != '$') { codeMap[node->ch] = code; } getHuffmanCode(node->left, code + "0", codeMap); getHuffmanCode(node->right, code + "1", codeMap); } int main() { string str = "hello world"; HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(str); unordered_map<char, string> codeMap; getHuffmanCode(root, "", codeMap); cout << "Huffman codes:" << endl; for (auto it : codeMap) { cout << it.first << ": " << it.second << endl; } return 0; } ``` 在构建哈夫曼树时,打印出每个节点的编码及左右孩子。在递归遍历哈夫曼树时,得到各字符的哈夫曼编码,并打印出来。
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