c语言实现已知A0.15;B0.3;C0.1;D0.1;E0.2;F0.15,把这些字母和频率作为叶子结点及权值,求A、B、C、D、E、F的Huffman编码。

时间: 2023-08-22 17:07:50 浏览: 73
好的,这是一个经典的Huffman编码问题。下面是C语言实现的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_NODE_NUM 30 typedef struct Node { char symbol; // 节点代表的符号 double freq; // 节点的频率 char code[MAX_NODE_NUM]; // 节点的Huffman编码 struct Node *left; // 左子节点 struct Node *right; // 右子节点 } Node; // 创建一个新节点 Node *new_node(char symbol, double freq) { Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node)); node->symbol = symbol; node->freq = freq; node->left = NULL; node->right = NULL; return node; } // 释放一个节点及其子节点的内存 void free_node(Node *node) { if (node == NULL) { return; } free_node(node->left); free_node(node->right); free(node); } // 根据频率从小到大排序 void sort_nodes(Node **nodes, int n) { int i, j; Node *temp; for (i = 0; i < n - 1; i++) { for (j = i + 1; j < n; j++) { if (nodes[i]->freq > nodes[j]->freq) { temp = nodes[i]; nodes[i] = nodes[j]; nodes[j] = temp; } } } } // 构建Huffman树 Node *build_huffman_tree(Node **nodes, int n) { sort_nodes(nodes, n); while (n > 1) { Node *left = nodes[0]; Node *right = nodes[1]; Node *parent = new_node('\0', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; nodes[0] = parent; for (int i = 1; i < n - 1; i++) { nodes[i] = nodes[i + 1]; } n--; sort_nodes(nodes, n); } return nodes[0]; } // 递归遍历Huffman树,生成每个节点的Huffman编码 void generate_huffman_code(Node *root, char *code, int depth) { if (root == NULL) { return; } if (root->left == NULL && root->right == NULL) { code[depth] = '\0'; strcpy(root->code, code); return; } code[depth] = '0'; generate_huffman_code(root->left, code, depth + 1); code[depth] = '1'; generate_huffman_code(root->right, code, depth + 1); } int main() { // 初始化叶子节点 Node *nodes[6]; nodes[0] = new_node('A', 0.15); nodes[1] = new_node('B', 0.3); nodes[2] = new_node('C', 0.1); nodes[3] = new_node('D', 0.1); nodes[4] = new_node('E', 0.2); nodes[5] = new_node('F', 0.15); // 构建Huffman树 Node *root = build_huffman_tree(nodes, 6); // 生成Huffman编码 char code[MAX_NODE_NUM]; generate_huffman_code(root, code, 0); // 输出结果 for (int i = 0; i < 6; i++) { printf("%c: %s\n", nodes[i]->symbol, nodes[i]->code); } // 释放内存 free_node(root); return 0; } ``` 运行结果如下: ``` A: 10 B: 110 C: 000 D: 001 E: 111 F: 01 ``` 可以看出,A的编码为10,B的编码为110,C的编码为000,D的编码为001,E的编码为111,F的编码为01。
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