构建哈夫曼树的C++实现
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更新于2024-08-29
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"该资源是关于哈夫曼树和图的文本文件,主要涉及数据结构和算法中的哈夫曼编码构建过程。"
哈夫曼树(Huffman Tree),也称为最优二叉树,是一种特殊的二叉树,常用于数据压缩。它的特点是所有叶子节点代表待编码的字符,而内部节点都是由两个子节点合并而成,合并时遵循权值最小的节点优先原则,以构造出最平衡的树形结构。这种树在编码过程中能确保频率高的字符编码较短,频率低的字符编码较长,从而实现高效的编码方式。
在提供的代码中,`HTNode` 结构体定义了树的节点,包含三个成员:`weight` 存储节点的权值(字符出现的频率),`parent` 表示父节点的索引,`lchild` 和 `rchild` 分别表示左子节点和右子节点的索引。
`Select` 函数是寻找两个最小权值节点的辅助函数。它首先找到第一个最小权值的节点索引 `minum`,然后在剩余未被选中的节点中找到第二个最小权值的节点,并将其索引存储在 `s2` 中。这个过程通过遍历数组并比较权值来完成。
`CreateHuffmanTree` 函数用于构建哈夫曼树。首先,它初始化了一个大小为 `2n-1` 的数组 `HT`,因为对于 `n` 个原始节点,需要通过合并生成 `n-1` 个新节点来构建哈夫曼树。接下来,读入每个原始节点的权值。然后,通过不断地选择两个最小权值的节点进行合并,直到只剩下一个根节点为止。每次合并时,将新节点的权值设置为两子节点权值之和,同时更新子节点的父节点索引。
在代码最后的部分,循环遍历整个树,打印每个节点的权值、父节点和子节点的索引,这有助于可视化和验证哈夫曼树的构建过程。
这段代码展示了如何用 C++ 实现哈夫曼树的构建过程,其中涉及到的数据结构包括二叉树节点以及动态分配的节点数组,算法核心是通过不断选取权值最小的节点进行合并,直至构建完成一棵具有最优性质的哈夫曼树。这对于理解哈夫曼编码原理和实现具有重要的参考价值。
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2024-04-18 上传
2022-07-06 上传
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陆小马
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