c语言实现构建huffman树算法

时间: 2023-07-26 14:08:45 浏览: 99
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C语言实现哈夫曼树的构建

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下面是用C语言实现构建Huffman树算法的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_SIZE 1000 // 定义Huffman树节点结构体 typedef struct { int weight; // 权值 int parent; // 父节点下标 int left; // 左子节点下标 int right; // 右子节点下标 } HuffNode, *HuffTree; // 定义Huffman编码结构体 typedef struct { char ch; // 字符 char code[MAX_SIZE]; // 编码 } HuffCode, *HuffCodeTable; // 选择权值最小的两个节点 void select(HuffTree tree, int n, int *s1, int *s2) { int i; int min1, min2; min1 = min2 = MAX_SIZE; // 找出第一个权值最小的节点 for (i = 0; i < n; i++) { if (tree[i].weight < min1 && tree[i].parent == -1) { min1 = tree[i].weight; *s1 = i; } } // 找出第二个权值最小的节点 for (i = 0; i < n; i++) { if (tree[i].weight < min2 && tree[i].parent == -1 && i != *s1) { min2 = tree[i].weight; *s2 = i; } } } // 构建Huffman树 void buildHuffTree(HuffTree tree, int n) { if (n <= 1) return; int i, s1, s2; for (i = 0; i < 2 * n - 1; i++) { tree[i].parent = -1; tree[i].left = -1; tree[i].right = -1; } // 构建n-1个节点的Huffman树 for (i = n; i < 2 * n - 1; i++) { select(tree, i, &s1, &s2); tree[s1].parent = i; tree[s2].parent = i; tree[i].left = s1; tree[i].right = s2; tree[i].weight = tree[s1].weight + tree[s2].weight; } } // 获取Huffman编码 void getHuffCode(HuffTree tree, HuffCodeTable table, int n) { int i, j; char *code = (char *)malloc(n * sizeof(char)); code[n - 1] = '\0'; for (i = 0; i < n; i++) { int start = n - 1; int c = i; int p = tree[c].parent; while (p != -1) { if (tree[p].left == c) { code[--start] = '0'; } else { code[--start] = '1'; } c = p; p = tree[c].parent; } strcpy(table[i].code, &code[start]); } free(code); } int main() { int n; printf("输入字符个数:"); scanf("%d", &n); // 输入字符及其权值 HuffTree tree = (HuffTree)malloc(sizeof(HuffNode) * (2 * n - 1)); HuffCodeTable table = (HuffCodeTable)malloc(sizeof(HuffCode) * n); int i; for (i = 0; i < n; i++) { printf("输入第%d个字符及其权值:", i + 1); scanf("%s %d", &table[i].ch, &tree[i].weight); } // 构建Huffman树 buildHuffTree(tree, n); // 获取Huffman编码 getHuffCode(tree, table, n); // 输出Huffman编码 printf("Huffman编码如下:\n"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%c: %s\n", table[i].ch, table[i].code); } free(tree); free(table); return 0; } ``` 这段代码实现了从用户输入字符及其权值,构建Huffman树,获取Huffman编码,输出Huffman编码的功能。在构建Huffman树时,采用的是贪心策略,每次选择权值最小的两个节点进行合并。在获取Huffman编码时,采用的是自底向上的遍历方式,从叶子节点到根节点依次获取每个字符的编码。
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