c语言实现已知数据六个字母,把这些字母和频率作为叶子结点及权值计算带权路径长度WPL

时间: 2024-02-25 12:59:10 浏览: 25
可以使用哈夫曼树来实现这个问题。具体步骤如下: 1. 将六个字母按照出现频率从小到大排序。 2. 将频率最小的两个字母作为左右子节点,权值为两个字母的频率之和,构造一个新的二叉树。 3. 将新构造的二叉树作为一棵子树,继续从剩余的节点中选出频率最小的两个字母,构造新的二叉树并加入原二叉树中。 4. 重复步骤3,直到所有节点都被加入二叉树中,构造出哈夫曼树。 5. 计算带权路径长度WPL,即将每个叶子节点的权值乘以其到根节点的路径长度,再将所有叶子节点的计算结果相加。 以下是C语言代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct huffman_tree_node { char data; // 字母 int weight; // 频率 struct huffman_tree_node *left_child, *right_child; // 左右子节点 } huffman_tree_node; // 求哈夫曼树的带权路径长度 int calc_wpl(huffman_tree_node *root, int depth) { if (root->left_child == NULL && root->right_child == NULL) { return depth * root->weight; } return calc_wpl(root->left_child, depth + 1) + calc_wpl(root->right_child, depth + 1); } int main() { char letters[] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'}; int weights[] = {4, 6, 8, 12, 14, 16}; // 对应字母的频率 int n = sizeof(letters) / sizeof(letters[0]); // 构造哈夫曼树 huffman_tree_node *nodes[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { nodes[i] = (huffman_tree_node *) malloc(sizeof(huffman_tree_node)); nodes[i]->data = letters[i]; nodes[i]->weight = weights[i]; nodes[i]->left_child = NULL; nodes[i]->right_child = NULL; } while (n > 1) { // 找到两个权值最小的节点 int min1 = 0, min2 = 1; if (nodes[min1]->weight > nodes[min2]->weight) { min1 = 1; min2 = 0; } for (int i = 2; i < n; i++) { if (nodes[i]->weight < nodes[min1]->weight) { min2 = min1; min1 = i; } else if (nodes[i]->weight < nodes[min2]->weight) { min2 = i; } } // 构造新节点 huffman_tree_node *new_node = (huffman_tree_node *) malloc(sizeof(huffman_tree_node)); new_node->weight = nodes[min1]->weight + nodes[min2]->weight; new_node->left_child = nodes[min1]; new_node->right_child = nodes[min2]; // 将新节点加入节点数组 nodes[min1] = new_node; for (int i = min2; i < n - 1; i++) { nodes[i] = nodes[i + 1]; } n--; } // 计算哈夫曼树的带权路径长度 printf("WPL: %d\n", calc_wpl(nodes[0], 0)); return 0; } ```

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