C语言实现赫夫曼编码与数据压缩

"数据结构 赫夫曼编码 C实现" 赫夫曼编码是一种用于数据压缩的高效编码方法，由美国计算机科学家大卫·赫夫曼于1952年提出。这种编码方式利用了频率较低的字符用较短的编码，而频率较高的字符用较长的编码的原则，从而在平均意义上降低了编码长度，实现信息的无损压缩。 在赫夫曼编码的实现中，通常会先构建赫夫曼树，这是一棵特殊的二叉树，也称为最优二叉树或最小带权路径长度树。构建过程分为以下几步： 1. 初始化：根据给定的n个权值，创建n个带权的二叉树节点。每个节点包含权值、标记（用于区分叶子节点和非叶子节点）、父节点指针以及左、右子节点指针。 2. 合并最小权值节点：每次从已创建的节点集合中选择权值最小的两个节点，合并成一个新的节点，新节点的权值是两个旧节点权值之和，而新节点的左右子节点分别是这两个旧节点。 3. 删除旧节点：从集合中移除这两个最小权值的节点，并将新节点添加到集合中。 4. 重复步骤2和3，直到集合中只剩下一个节点，即得到了赫夫曼树的根节点。 在C语言中实现赫夫曼编码，可以按照以下步骤进行： 1. 输入节点数和权值：用户输入树的节点数n，然后依次输入n个权值，存储在结构体数组huff_node中。 2. 构建赫夫曼树：使用上述的合并最小权值节点的方法，通过循环和排序来逐步构建赫夫曼树。 3. 生成赫夫曼编码：遍历赫夫曼树，从根节点到每个叶子节点的路径可以形成该叶子节点的赫夫曼编码。可以使用一个二维数组huff_code存储每个字符的编码，以及一个数组记录编码的起始位置。 4. 输出编码：最后，输出生成的赫夫曼编码，可以显示每个字符对应的编码和编码的起始位置。 在提供的代码片段中，可以看到`main`函数中使用了结构体`huffnode`表示二叉树节点，结构体`huffcode`存储字符的编码信息。代码中包含了获取用户输入、初始化节点、构建赫夫曼树和生成编码的部分，但没有展示完整的运行结果和编码输出部分。完整的程序应该包括这部分功能，以便实际运行并查看压缩效果。