解析C++哈夫曼树编码和译码的实现 - CSDN文库

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解析解析C++哈夫曼树编码和译码的实现哈夫曼树编码和译码的实现

一．背景介绍：一．背景介绍：

给定n个权值作为n个叶子结点，构造一棵二叉树，若带权路径长度达到最小，称这样的二叉树为最优二叉树，也称为哈夫曼

树(Huffman Tree)。哈夫曼树是带权路径长度最短的树，权值较大的结点离根较近。

二．实现步骤：二．实现步骤：

1.构造一棵哈夫曼树

2.根据创建好的哈夫曼树创建一张哈夫曼编码表

3.输入一串哈夫曼序列，输出原始字符

三．设计思想：三．设计思想：

1.首先要构造一棵哈夫曼树，哈夫曼树的结点结构包括权值，双亲，左右孩子；假如由n个字符来构造一棵哈夫曼树，则共有

结点2n-1个；在构造前，先初始化，初始化操作是把双亲，左右孩子的下标值都赋为0；然后依次输入每个结点的权值

2.第二步是通过n-1次循环，每次先找输入的权值中最小的两个结点，把这两个结点的权值相加赋给一个新结点，，并且这个

新结点的左孩子是权值最小的结点，右孩子是权值第二小的结点；鉴于上述找到的结点都是双亲为0的结点，为了下次能正确

寻找到剩下结点中权值最小的两个结点，每次循环要把找的权值最小的两个结点的双亲赋值不为0（i）.就这样通过n-1循环

下、操作，创建了一棵哈夫曼树，其中，前n个结点是叶子（输入的字符结点）后n-1个是度为2的结点

3.编码的思想是逆序编码，从叶子结点出发，向上回溯，如果该结点是回溯到上一个结点的左孩子，则在记录编码的数组里

存“0”，否则存“1”，注意是倒着存；直到遇到根结点（结点双亲为0），每一次循环编码到根结点，把编码存在编码表中，然

后开始编码下一个字符（叶子）

4．译码的思想是循环读入一串哈夫曼序列，读到“0”从根结点的左孩子继续读，读到“1”从右孩子继续，如果读到一个结点的

左孩子和右孩子是否都为0，如果是说明已经读到了一个叶子（字符），翻译一个字符成功，把该叶子结点代表的字符存在一

个存储翻译字符的数组中，然后继续从根结点开始读，直到读完这串哈夫曼序列，遇到结束符便退出翻译循环

四．源代码：四．源代码：

/***************************************

目的：1.根据输入的字符代码集及其权值集，

构造赫夫曼树，输出各字符的赫夫曼编码

2.输入赫夫曼码序列，输出原始字符代码

作者：Dmego 时间：2016-11-11

****************************************/

#include<iostream>

#define MAX_MA 1000

#define MAX_ZF 100

using namespace std;

//哈夫曼树的储存表示

typedef struct

{

int weight; //结点的权值

int parent, lchild, rchild;//双亲，左孩子，右孩子的下标

}HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组来储存哈夫曼树的结点

//哈夫曼编码表的储存表示

typedef char **HuffmanCode;//动态分配数组存储哈夫曼编码

//返回两个双亲域为0且权值最小的点的下标

void Select(HuffmanTree HT, int n, int &s1, int &s2)

{

/*n代表HT数组的长度

*/

//前两个for循环找所有结点中权值最小的点（字符）

for (int i = 1; i <= n; i++)

{//利用for循环找出一个双亲为0的结点

if (HT[i].parent == 0)

{

s1 = i;//s1初始化为i

break;//找到一个后立即退出循环

}

}

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