请用C语言写程序实现输入n个叶子结点的权值构造哈夫曼树;根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,并对密文完成解码工作。

时间: 2023-06-29 15:15:14 浏览: 43
好的,下面是用C语言实现输入n个叶子结点的权值构造哈夫曼树;根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,并对密文完成解码工作的程序: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_NODE_NUM 100 #define MAX_BIT_NUM 100 typedef struct HuffmanNode { int weight; int parent; int leftChild; int rightChild; } HuffmanNode, *PHuffmanNode; void buildHuffmanTree(PHuffmanNode nodes, int n); void buildHuffmanCode(PHuffmanNode nodes, int n, char **code, int *codeLen); void encode(char *text, char **code, int *codeLen, char *ciphertext); void decode(PHuffmanNode nodes, int n, char *ciphertext, int len, char *text); int main() { int n, i; int weight[MAX_NODE_NUM]; char *code[MAX_NODE_NUM]; int codeLen[MAX_NODE_NUM]; char text[MAX_NODE_NUM]; char ciphertext[MAX_BIT_NUM]; printf("请输入叶子结点的个数:"); scanf("%d", &n); printf("请输入%d个叶子结点的权值:\n", n); for(i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &weight[i]); } PHuffmanNode nodes = (PHuffmanNode)malloc(sizeof(HuffmanNode) * (2 * n - 1)); for(i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { nodes[i].weight = 0; nodes[i].parent = -1; nodes[i].leftChild = -1; nodes[i].rightChild = -1; } for(i = 0; i < n; i++) { nodes[i].weight = weight[i]; } buildHuffmanTree(nodes, n); buildHuffmanCode(nodes, n, code, codeLen); printf("请输入要加密的文本:"); scanf("%s", text); encode(text, code, codeLen, ciphertext); printf("加密后的文本:%s\n", ciphertext); char decodeText[MAX_NODE_NUM]; decode(nodes, n, ciphertext, strlen(ciphertext), decodeText); printf("解密后的文本:%s\n", decodeText); return 0; } void buildHuffmanTree(PHuffmanNode nodes, int n) { int i, j, min1, min2; for(i = n; i < 2 * n - 1; i++) { min1 = min2 = 1000000; nodes[i].leftChild = -1; nodes[i].rightChild = -1; for(j = 0; j < i; j++) { if(nodes[j].parent == -1) { if(nodes[j].weight < min1) { min2 = min1; min1 = nodes[j].weight; nodes[i].leftChild = j; } else if(nodes[j].weight < min2) { min2 = nodes[j].weight; nodes[i].rightChild = j; } } } nodes[i].weight = min1 + min2; nodes[nodes[i].leftChild].parent = i; nodes[nodes[i].rightChild].parent = i; } } void buildHuffmanCode(PHuffmanNode nodes, int n, char **code, int *codeLen) { int i, j, p; char *cd = (char*)malloc(sizeof(char) * n); cd[n - 1] = '\0'; for(i = 0; i < n; i++) { int start = n - 1; for(p = i, j = nodes[i].parent; j != -1; p = j, j = nodes[j].parent) { if(nodes[j].leftChild == p) { cd[--start] = '0'; } else { cd[--start] = '1'; } } codeLen[i] = n - start; code[i] = (char*)malloc(sizeof(char) * codeLen[i]); strcpy(code[i], &cd[start]); } free(cd); } void encode(char *text, char **code, int *codeLen, char *ciphertext) { int i, j, k; for(i = 0; text[i] != '\0'; i++) { for(j = 0; j < MAX_NODE_NUM; j++) { if(text[i] == j + 'a') { break; } } for(k = 0; k < codeLen[j]; k++) { ciphertext[i * codeLen[0] + k] = code[j][k]; } } ciphertext[i * codeLen[0]] = '\0'; } void decode(PHuffmanNode nodes, int n, char *ciphertext, int len, char *text) { int i, j, p = 2 * n - 2; for(i = 0; i < len; i++) { if(ciphertext[i] == '0') { p = nodes[p].leftChild; } else { p = nodes[p].rightChild; } if(nodes[p].leftChild == -1 && nodes[p].rightChild == -1) { for(j = 0; j < n; j++) { if(nodes[p].weight == nodes[j].weight) { break; } } text[i / n] = j + 'a'; p = 2 * n - 2; } } text[i / n] = '\0'; } ``` 程序中,我们先输入叶子结点的个数和它们的权值,然后调用 `buildHuffmanTree` 函数构造哈夫曼树,调用 `buildHuffmanCode` 函数构造哈夫曼编码,调用 `encode` 函数对文本进行加密,调用 `decode` 函数对密文进行解密。其中,用 `HuffmanNode` 结构体来表示哈夫曼树的节点,用 `code` 数组来存储哈夫曼编码,用 `text` 和 `ciphertext` 分别存储原文和密文。 希望这个程序能够帮助您实现输入n个叶子结点的权值构造哈夫曼树;根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,并对密文完成解码工作。如果您还有其他问题,请随时提出。

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