写出c语言构造哈夫曼树的代码

时间: 2023-09-17 13:11:25 浏览: 86
CPP

哈夫曼树的代码

下面是 C 语言构造哈夫曼树的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_NODE_COUNT 256 // 字符集大小为 256 typedef struct Node { char c; int freq; struct Node *left, *right; } Node; typedef struct MinHeap { int count; Node **array; } MinHeap; Node *new_node(char c, int freq, Node *left, Node *right) { Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node)); node->c = c; node->freq = freq; node->left = left; node->right = right; return node; } MinHeap *create_min_heap(int size) { MinHeap *min_heap = (MinHeap *)malloc(sizeof(MinHeap)); min_heap->count = 0; min_heap->array = (Node **)malloc(size * sizeof(Node *)); return min_heap; } void swap(Node **l, Node **r) { Node *temp = *l; *l = *r, *r = temp; } void min_heapify(MinHeap *min_heap, int index) { int min = index, left = index * 2 + 1, right = index * 2 + 2; if (left < min_heap->count && min_heap->array[min]->freq > min_heap->array[left]->freq) min = left; if (right < min_heap->count && min_heap->array[min]->freq > min_heap->array[right]->freq) min = right; if (min != index) { swap(&min_heap->array[min], &min_heap->array[index]); min_heapify(min_heap, min); } } int is_single_node(MinHeap *min_heap) { return min_heap->count == 1; } Node *extract_min(MinHeap *min_heap) { Node *node = min_heap->array[0]; min_heap->array[0] = min_heap->array[min_heap->count - 1]; --min_heap->count; min_heapify(min_heap, 0); return node; } void insert(MinHeap *min_heap, Node *node) { ++min_heap->count; int index = min_heap->count - 1; while (index > 0 && node->freq < min_heap->array[(index - 1) / 2]->freq) { min_heap->array[index] = min_heap->array[(index - 1) / 2]; index = (index - 1) / 2; } min_heap->array[index] = node; } void build_min_heap_from_freqs(int freqs[]) { MinHeap *min_heap = create_min_heap(MAX_NODE_COUNT); for (int i = 0; i < MAX_NODE_COUNT; ++i) { if (freqs[i] > 0) { Node *node = new_node((char)i, freqs[i], NULL, NULL); insert(min_heap, node); } } while (!is_single_node(min_heap)) { Node *left = extract_min(min_heap), *right = extract_min(min_heap); Node *node = new_node('\0', left->freq + right->freq, left, right); insert(min_heap, node); } Node *root = extract_min(min_heap); } void build_min_heap_from_file(char *filename) { FILE *fp = fopen(filename, "r"); if (!fp) { fprintf(stderr, "Error: failed to open file `%s`\n", filename); exit(1); } int freqs[MAX_NODE_COUNT] = {}; int c; while ((c = fgetc(fp)) != EOF) { ++freqs[c]; } fclose(fp); build_min_heap_from_freqs(freqs); } int main(int argc, char *argv[]) { if (argc != 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s <filename>\n", argv[0]); return 1; } build_min_heap_from_file(argv[1]); return 0; } ```
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描述 输入一串字符串,根据给定的字符串中字符出现的频率建立相应哈夫曼树,构造哈夫曼编码表,在此基础上可以对待压缩文件进行压缩(即编码),同时可以对压缩后的二进制编码文件进行解压(即译码)。 输入 多组数据,每组数据一行,为一个字符串(只考虑26个小写字母即可)。当输入字符串为“0”时,输入结束。 输出 每组数据输出2n+3行(n为输入串中字符类别的个数)。第一行为统计出来的字符出现频率(只输出存在的字符,格式为:字符:频度),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第二行至第2n行为哈夫曼树的存储结构的终态(形如教材139页表5.2(b),一行当中的数据用空格分隔)。第2n+1行为每个字符的哈夫曼编码(只输出存在的字符,格式为:字符:编码),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第2n+2行为编码后的字符串,第2n+3行为解码后的字符串(与输入的字符串相同)。 样例输入1 aaaaaaabbbbbccdddd aabccc 0 样例输出1 a:7 b:5 c:2 d:4 1 7 7 0 0 2 5 6 0 0 3 2 5 0 0 4 4 5 0 0 5 6 6 3 4 6 11 7 2 5 7 18 0 1 6 a:0 b:10 c:110 d:111 00000001010101010110110111111111111 aaaaaaabbbbbccdddd a:2 b:1 c:3 1 2 4 0 0 2 1 4 0 0 3 3 5 0 0 4 3 5 2 1 5 6 0 3 4 a:11 b:10 c:0 111110000 aabccc使用c语言写出完整的代码并加上注释,分析时间复杂度和空间复杂读

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