c++实现哈夫曼树建树

时间: 2023-10-30 20:40:19 浏览: 50
可以使用贪心算法实现哈夫曼树建树。具体步骤如下: 1. 将所有权值存储在一个数组中,并将数组按照权值从小到大排序。 2. 取出权值最小的两个元素,建立一个新节点,将这两个元素作为新节点的左右子节点,并将新节点的权值设为这两个元素权值之和。 3. 将新节点插入到数组中,并将原来的两个元素从数组中删除。 4. 重复2、3步骤,直到数组中只剩下一个节点,该节点即为哈夫曼树的根节点。 需要注意的是,在插入新节点时,需要按照权值从小到大的顺序插入,并且如果有多个节点具有相同的权值,应该按照它们在数组中的顺序插入。这样可以保证建立的哈夫曼树是唯一的。
相关问题

用c++实现哈夫曼树

以下是用C++实现哈夫曼树的代码示例: ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <vector> using namespace std; // 定义哈夫曼树结点 struct HuffmanNode { int weight; // 权重 char ch; // 字符 HuffmanNode *left, *right; // 左右子树指针 HuffmanNode(int w, char c) : weight(w), ch(c), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 定义比较函数,用于优先队列 struct cmp { bool operator()(HuffmanNode* a, HuffmanNode* b) { return a->weight > b->weight; } }; // 构造哈夫曼树 HuffmanNode* buildHuffmanTree(vector<int>& weights, vector<char>& chars) { priority_queue<HuffmanNode*, vector<HuffmanNode*>, cmp> pq; for (int i = 0; i < weights.size(); i++) { pq.push(new HuffmanNode(weights[i], chars[i])); } while (pq.size() > 1) { HuffmanNode* left = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* right = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* parent = new HuffmanNode(left->weight + right->weight, '\0'); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); } return pq.top(); } // 遍历哈夫曼树,生成哈夫曼编码 void generateHuffmanCode(HuffmanNode* root, string code, vector<string>& codes) { if (!root) { return; } if (root->ch != '\0') { codes[root->ch] = code; } generateHuffmanCode(root->left, code + "0", codes); generateHuffmanCode(root->right, code + "1", codes); } // 主函数 int main() { vector<int> weights = {5, 9, 12, 13, 16, 45}; vector<char> chars = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'}; HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(weights, chars); vector<string> codes(128); generateHuffmanCode(root, "", codes); for (int i = 0; i < 128; i++) { if (!codes[i].empty()) { cout << (char)i << ": " << codes[i] << endl; } } return 0; } ```

c++实现哈夫曼树的编码与解码

哈夫曼树是一种常用的数据结构,可以用于数据的压缩和解压缩。下面是C++实现的哈夫曼树编码和解码的示例代码: ```c++ #include <iostream> #include <string> #include <queue> #include <unordered_map> using namespace std; struct TreeNode { char ch; int freq; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(char c, int f) : ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} }; struct Compare { bool operator() (const TreeNode* a, const TreeNode* b) { return a->freq > b->freq; } }; void buildHuffmanTree(string str, unordered_map<char, int>& freqMap, priority_queue<TreeNode*, vector<TreeNode*>, Compare>& minHeap) { for (char c : str) { if (freqMap.find(c) == freqMap.end()) { freqMap[c] = 1; } else { freqMap[c]++; } } for (auto& entry : freqMap) { TreeNode* node = new TreeNode(entry.first, entry.second); minHeap.push(node); } while (minHeap.size() > 1) { TreeNode* left = minHeap.top(); minHeap.pop(); TreeNode* right = minHeap.top(); minHeap.pop(); TreeNode* parent = new TreeNode('$', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; minHeap.push(parent); } } void encode(TreeNode* node, string code, unordered_map<char, string>& codeMap) { if (node == nullptr) return; if (node->left == nullptr && node->right == nullptr) { codeMap[node->ch] = code; return; } encode(node->left, code + "0", codeMap); encode(node->right, code + "1", codeMap); } void huffmanEncode(string str, unordered_map<char, string>& codeMap) { unordered_map<char, int> freqMap; priority_queue<TreeNode*, vector<TreeNode*>, Compare> minHeap; buildHuffmanTree(str, freqMap, minHeap); TreeNode* root = minHeap.top(); encode(root, "", codeMap); } void huffmanDecode(TreeNode* root, string code, string& result) { if (root == nullptr) return; TreeNode* curr = root; for (char c : code) { if (c == '0') { curr = curr->left; } else { curr = curr->right; } if (curr->left == nullptr && curr->right == nullptr) { result += curr->ch; curr = root; } } } int main() { string str = "hello world"; unordered_map<char, string> codeMap; huffmanEncode(str, codeMap); string encoded = ""; for (char c : str) { encoded += codeMap[c]; } cout << "Encoded string: " << encoded << endl; string decoded = ""; TreeNode* root = new TreeNode('$', 0); for (auto& entry : codeMap) { string code = entry.second; char ch = entry.first; TreeNode* curr = root; for (char c : code) { if (c == '0') { if (curr->left == nullptr) { curr->left = new TreeNode('$', 0); } curr = curr->left; } else { if (curr->right == nullptr) { curr->right = new TreeNode('$', 0); } curr = curr->right; } } curr->ch = ch; } huffmanDecode(root, encoded, decoded); cout << "Decoded string: " << decoded << endl; return 0; } ``` 以上代码实现了哈夫曼树的编码和解码,其中`buildHuffmanTree`函数用于构建哈夫曼树,`encode`函数用于将哈夫曼树转换为编码表,`huffmanEncode`函数用于对字符串进行编码,`huffmanDecode`函数用于对编码后的字符串进行解码。

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