哈夫曼编码

code

4 年前

哈夫曼编码

时间： 1ms 内存：128M

描述：

设计一个程序，构造一颗哈夫曼树，输出对应的哈夫曼编码。

输入：

输入数据有两行，第一行为一个整数n，代表接下来要输入n个整数，然后我们用这n个整数构造一个哈夫曼树。

输出：

输出对应的哈夫曼编码，每一个哈夫曼编码占一行。

示例输入：

8
7 19 2 6 32 3 21 10

示例输出：

提示：

参考答案（内存最优[0]）：


#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef struct
{
   char data;
   int weight;
   int parent;
   int lchild;
   int rchild;
} node;
typedef struct
{
    int cd[50];
    int start;
}cnode;
void createht(node ht[],int n)
{
    int i,k,lnode,rnode;
    int min1,min2;
    for(i=0;i<2*n-1;i++)
        ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
    for(i=n;i<2*n-1;i++)
    {
        min1=min2=32767;
        lnode=rnode=-1;
        for(k=0;k<=i-1;k++)
            if(ht[k].parent==-1)
        {
            if(ht[k].weight<min1)
            {
                min2=min1;rnode=lnode;
                min1=ht[k].weight;lnode=k;
            }
            else if(ht[k].weight<min2)
            {
                 min2=ht[k].weight;rnode=k;
            }
        }
        ht[i].weight=min1+min2;
        ht[i].lchild=lnode;
        ht[i].rchild=rnode;
        ht[lnode].parent=i;
        ht[rnode].parent=i;
    }
}
void creathcode(node *ht,cnode hcd[],int n)
{
    int i,f,c;
    cnode hc;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        hc.start=n;
        c=i;
        f=ht[i].parent;
        while(f!=-1)
        {
            if(ht[f].lchild==c)hc.cd[hc.start--]=0;
            else hc.cd[hc.start--]=1;
            c=f;
            f=ht[f].parent;
        }
           hc.start++;
            hcd[i]=hc;
    }
}
void prin(cnode*hcd,int n)
{
    int i,j;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=hcd[i].start;j<=n;j++)
            printf("%d",hcd[i].cd[j]);
            printf("\n");
    }
}
int main()
{
   int n,i;
   node a[1000];
   cnode hcd[1000];
   scanf("%d",&n);
       for(i=0;i<n;i++)
        scanf("%d",&a[i].weight);
       createht(a,n);
       creathcode(a,hcd,n);
       prin(hcd,n);
    return 0;
}

参考答案（时间最优[0]）：

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#define MAXVALUE 0xfffff
using namespace std;

typedef struct      //构造哈夫曼树结点
{
    int weight;     //权值
    int parent;     //父节点
    int lchild;     //左子树
    int rchild;     //右子树
} HNodeType;

HNodeType HFMTree[105];//结点数
typedef struct      //构造哈夫曼编码数组
{
    int bit[105];
    int start;
} HCodeType;
HCodeType HFMCode[105];

void CreateHTree(HNodeType HFMTree[],int n)//创建哈夫曼树
{
    int m1,x1,m2,x2,i,j;

    for(i=0; i<2*n-1; i++)      //初始化
        HFMTree[i].parent=HFMTree[i].lchild=HFMTree[i].rchild=-1;
    for(i=0; i<n; i++)
        cin>>HFMTree[i].weight;

    for(i=0; i<n-1; i++)
    {
        x1=x2=MAXVALUE;
        m1=m2=0;
        for(j=0; j<n+i; j++)
        {
            if(HFMTree[j].parent==-1&&HFMTree[j].weight<x1)
            {
                x2=x1;
                m2=m1;
                x1=HFMTree[j].weight;
                m1=j;
            }
            else if(HFMTree[j].parent==-1&&HFMTree[j].weight<x2)
            {
                x2=HFMTree[j].weight;
                m2=j;
            }
        }
        HFMTree[m1].parent=n+i;
        HFMTree[m2].parent=n+i;
        HFMTree[n+i].weight=HFMTree[m1].weight+HFMTree[m2].weight;
        HFMTree[n+i].lchild=m1;
        HFMTree[n+i].rchild=m2;
    }
}
void CreateHCode(HNodeType HFMTree[],HCodeType [],int n)     //转化编码
{
    HCodeType cd;
    int i,j,c,p;
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        cd.start=n-1;
        c=i;
        p=HFMTree[c].parent;
        while(p!=-1)
        {
            if(HFMTree[p].lchild==c)cd.bit[cd.start]=0;
            else cd.bit[cd.start]=1;
            cd.start--;
            c=p;
            p=HFMTree[c].parent;
        }
        for(j=cd.start+1; j<n; j++)
            HFMCode[i].bit[j]=cd.bit[j];
        HFMCode[i].start=cd.start+1;
    }
}

int main()
{
    int i,j,n;
    cin>>n;
    CreateHTree(HFMTree,n);
    CreateHCode(HFMTree,HFMCode,n);
    for(i=0; i<n; i++,puts(""))
        for(j=HFMCode[i].start; j<=n-1; j++)
            cout<<HFMCode[i].bit[j];
    return 0;
}

/*
8
7 19 2 6 32 3 21 10
*/

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