使用二维数组构建哈夫曼树及其权重计算
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更新于2024-09-12
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"本文将详细介绍如何使用二维数组模拟创建哈夫曼树,以及计算哈夫曼树路径长度的方法。"
哈夫曼树是一种特殊的二叉树,也称为最优二叉树,它在数据压缩等领域有广泛应用。哈夫曼树的特点是每个叶子节点代表一个需要编码的字符,其权重等于该字符的频率;非叶子节点的权重为子节点的权重之和。创建哈夫曼树通常通过构建过程来实现,即不断合并权值最小的两个节点,直到所有节点合并成一棵树。
在给定的代码中,定义了一个结构体`BTree`,用来表示哈夫曼树的节点,包含以下四个属性:
1. `weight`:节点的权重。
2. `parent`:父节点的索引。
3. `Lchild`:左子节点的索引。
4. `Rchild`:右子节点的索引。
`findMin`函数用于查找具有最小权重且未被选中的节点。它遍历数组`Ht`,找到第一个权重最小且父节点为0(表示未被选中)的节点,将其索引存储在`s`中。
`create`函数是创建哈夫曼树的核心部分。首先,初始化输入的`Ht`数组,将每个节点的权重设置为`s`数组对应的值,其他属性初始化为0。然后,通过两两合并权重最小的节点来构建哈夫曼树,直到只剩下一个节点,即根节点。每次合并时,更新新节点的权重为其两个子节点的权重之和,并设置子节点的父节点索引。
`calculate`函数计算从根节点到所有叶子节点路径的总长度,也就是每个字符的编码长度乘以其频率的总和。它通过遍历所有叶子节点,计算从当前节点到根节点的距离(深度),并累加到总和中。
在`main`函数中,首先读入节点的数量`i`,然后读入每个节点的权重,调用`create`函数构建哈夫曼树,最后调用`calculate`函数计算哈夫曼树的路径总长度。
需要注意的是,这段代码没有处理输入验证、错误处理等细节,实际使用时应确保输入数据的正确性,并适当增加异常处理机制,以提高程序的健壮性。此外,构建哈夫曼树的过程还可以使用优先队列(如堆)优化,减少查找最小权重节点的时间复杂度。
2012-06-16 上传
2023-05-15 上传
2023-06-03 上传
2023-06-03 上传
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权值。2、建立哈夫曼树:根据输入的结点数和各结点的权值建哈夫曼树。3、输出哈夫曼树。4、对哈夫曼树进行编码,并输
2023-03-16 上传
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conlin8823
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