C++编程:构建哈弗曼树算法实现
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更新于2024-10-06
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"这篇代码是关于使用C++实现哈弗曼树(Huffman Tree)的构建,包括数据结构定义、初始化、输出以及选择最小节点的函数。"
在计算机科学中,哈弗曼树是一种特殊的二叉树,常用于数据压缩,通过构建最优前缀编码来提高编码效率。此代码段提供了构建哈弗曼树的基础步骤:
1. **数据结构定义**:定义了一个名为`HT`的结构体,包含以下几个成员:
- `unsigned int weight`:表示节点的权重,用于构建哈弗曼树的关键依据。
- `int lchild, rchild, parent`:分别表示节点的左孩子、右孩子和父节点,用于构建二叉树的关系。
- `char code[25]`:存储对应节点的哈弗曼编码,最多24位。
2. **初始化函数**:`void Init(HT *T, int n, int m)`用于初始化`HT`类型的数组。它读取用户输入的`n`个节点的权重,并将其他节点设置为默认值(如子节点和父节点设为0,编码清零)。
3. **输出函数**:`void output(HT *T, int m)`用于输出哈弗曼树的所有节点信息,包括节点编号、权重、父节点、左右孩子以及编码。
4. **选择最小节点函数**:`void select(HT *T, int i, int &s1, int &s2)`用于在未加入哈弗曼树的节点中找出两个权值最小的节点。这个函数首先找到权值最小的节点`s1`,然后在剩余节点中找到权值次小且不是`s1`的节点`s2`。这里使用了两个变量`min1`和`min2`记录最小和次小的权值,并通过循环遍历节点数组实现查找。
在哈弗曼树的构建过程中,通常采用贪心策略,反复将两个权值最小的节点合并,直到所有节点都被合并成一个树。这个过程涉及到多次调用`select`函数来选取节点,然后创建新的父节点,其权值为两个子节点的权值之和,子节点分别为选取的两个最小节点。当只剩下一个节点时,哈弗曼树构建完成。
通过这些基本操作,可以逐步构建出满足哈弗曼编码特性的树结构,从而实现数据的高效压缩。在实际应用中,哈弗曼树还常常与优先队列(如堆)结合,以更有效率地选取最小节点。
2009-10-22 上传
2013-05-02 上传
2011-05-11 上传
2009-11-30 上传
2011-04-11 上传
2014-05-20 上传
2021-07-10 上传
2009-06-04 上传
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