创建哈夫曼树,并实现对其编码,包括以下功能,1.输入要创建的哈夫曼树的结点数和各结点的权值。2.创建哈夫曼树,根据输入的结点数和各结点的权值创建哈夫曼树,3.输出哈夫曼树。4.对哈夫曼树进行编码,并输出其哈夫曼编码。C++代码

时间: 2024-05-06 21:16:23 浏览: 18
以下是C++代码实现: ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <string> using namespace std; // 哈夫曼树节点 struct Node { int weight; // 权值 char ch; // 叶子节点对应的字符 Node* left; // 左子树 Node* right; // 右子树 Node(int w = 0, char c = '\0', Node* l = nullptr, Node* r = nullptr) : weight(w), ch(c), left(l), right(r) {} }; // 比较两个节点的权值大小 struct CompareNode { bool operator()(Node* a, Node* b) const { return a->weight > b->weight; } }; // 创建哈夫曼树 Node* createHuffmanTree(int n, int* weights) { // 创建小根堆 priority_queue<Node*, vector<Node*>, CompareNode> heap; for (int i = 0; i < n; ++i) { heap.push(new Node(weights[i])); } // 构建哈夫曼树 while (heap.size() > 1) { Node* left = heap.top(); heap.pop(); Node* right = heap.top(); heap.pop(); Node* parent = new Node(left->weight + right->weight, '\0', left, right); heap.push(parent); } return heap.top(); } // 输出哈夫曼树 void printHuffmanTree(Node* root, string code = "") { if (!root) { return; } if (root->ch) { cout << root->ch << ": " << code << endl; } else { printHuffmanTree(root->left, code + "0"); printHuffmanTree(root->right, code + "1"); } } // 对哈夫曼树进行编码 void encodeHuffmanTree(Node* root, string& code, char ch) { if (!root) { return; } if (root->ch == ch) { return; } else if (root->left && root->left->ch != ch) { encodeHuffmanTree(root->left, code, ch); code += "0"; } else if (root->right && root->right->ch != ch) { encodeHuffmanTree(root->right, code, ch); code += "1"; } } int main() { int n; cout << "请输入哈夫曼树的结点数:"; cin >> n; int* weights = new int[n]; for (int i = 0; i < n; ++i) { cout << "请输入第" << i + 1 << "个结点的权值:"; cin >> weights[i]; } Node* root = createHuffmanTree(n, weights); cout << "哈夫曼树:" << endl; printHuffmanTree(root); string code; char ch; cout << "请输入要编码的字符:"; cin >> ch; encodeHuffmanTree(root, code, ch); cout << "编码结果:" << code << endl; delete[] weights; delete root; return 0; } ``` 代码中使用了 STL 中的 `priority_queue` 来实现小根堆,方便了哈夫曼树的构建。其中 `CompareNode` 结构体重载了 `<` 运算符,用于比较两个节点的权值大小。函数 `createHuffmanTree` 用于创建哈夫曼树,函数 `printHuffmanTree` 用于输出哈夫曼树,函数 `encodeHuffmanTree` 用于对哈夫曼树进行编码。最后记得释放动态分配的节点和权值数组。

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