数据结构与算法--哈夫曼树应用-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了数据结构与算法--哈夫曼树应用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

第1关：统计报文中各个字符出现的次数

任务描述

本关任务：给定一串文本，统计其中各个字符出现的次数；

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：` abcdeabcdeabcdabcdabcdabcbccc

预期输出： a 6 b 7 c 9 d 5 e 2

代码：

//第一关
//(2)统计message所指一串报文中的所有不同字符及其出现次数
Precord computeChar(char *message)
{
    //补充代码
    //补充代码
    int i;
    Precord rcd=(Precord)malloc(sizeof(struct record));
    //初始化rcd
    rcd->m=0;
    for (i=0;i<N;i++)
    {
        rcd->data[i].ww=0; //初始化各字符出现的次数为0
    }
   //统计
    for (i=0;i<strlen(message);i++)
    {
        for (int j=0;j<=rcd->m;j++)
        {
            if (rcd->data[j].ww==0)
            {
                rcd->data[j].ww++;
                rcd->data[j].ch=message[i];
                rcd->m++;
                break;
            }
            else if (rcd->data[j].ch==message[i])
            {
                rcd->data[j].ww++;
                break;
            }
        }
    }
    return rcd;
}

第2关：对第一关报文中的各个字符进行哈夫曼编码

任务描述

本关任务：以第一关计算得到的各个字符的出现次数作为权值，构建哈夫曼树，并对各个字符进行哈夫曼编码。输入一串字符，输出各个字符及其出现的次数，该字符在哈夫曼树中是作为左分支还是右分支、该字符的哈夫曼编码。

输入

abcdeabcdeabcdabcdabcdabcbccc

输出

字符： a 出现次数：6 左or右：0 哈夫曼编码：00

字符： b 出现次数：7 左or右：1 哈夫曼编码：01

字符： c 出现次数：9 左or右：1 哈夫曼编码：11

字符： d 出现次数：5 左or右：1 哈夫曼编码：101

字符： e 出现次数：2 左or右：0 哈夫曼编码：100

代码：

//第二关
//(3)初始化哈夫曼树
 PHtTree initHuffman(Precord r)
 {
      //补充代码
    int i;
    int n=2*(r->m)-1;
    PHtTree ht = (PHtTree)malloc(sizeof(struct HtTree));
    ht -> htable = (struct HtNode*)malloc(sizeof(struct HtNode)*n);
	ht -> m = r -> m;
    for(i=0; i<n; i++){
        ht->htable[i].ww = ht->htable[i].parent = ht->htable[i].llink = ht->htable[i].rlink = -1;
    }
    for(i=0; i<r->m; i++){
        ht -> htable[i].ww = r->data[i].ww;
    }
    return ht;

 }

// 第二关
//(4)构造哈夫曼树。 根据报文中出现的各字符及其出现次数，构造哈夫曼树
//约定：构造过程中每次选的根结点值最小的子树作为左子树，根结点值次小的子树作为右子树 
void createHuffman(PHtTree ht,Precord r)
{
	//补充代码
    int min1, min2, s1, s2;
    int i, j;
    int n=r->m;
	for(i=0; i<n; i++){
		min1=min2 = 255;
		s1=s2= -1;
		for(j=0; j<n+i; j++){

			if(ht->htable[j].ww < min1 && ht->htable[j].parent == -1){
				min2 = min1; 
                s2 = s1; 
                min1 = ht->htable[j].ww; 
                s1 = j;
			}
			else if(ht->htable[j].ww < min2 && ht->htable[j].parent == -1){
				min2 = ht->htable[j].ww; 
                s2=j;
			}
		}

		if(n+i != 2*n-1){
		    ht -> htable[s1].parent = n+i;
		    ht -> htable[s2].parent = n+i;
		}

		ht -> htable[n+i].ww = min1+min2;
		ht -> htable[n+i].llink = s1;
		ht -> htable[n+i].rlink = s2;
	}
	ht -> root = 2*n-2;

}

// 第二关
//(5)编码
void coding(PHtTree ht,Precord r)
{
	//补充代码
    int i,j;
    int n=r->m;
    int p, q;
	char str[5];
	for(i=0; i<n; i++){
		p = i;
		q = 0;
		while(ht->htable[p].parent != -1){
			if(ht->htable[ht->htable[p].parent].llink == p){
				str[q] = '0';
				q++;
			}
			else{
				str[q] = '1';
				q++;
			}
			p = ht->htable[p].parent;
		}
		str[q] = '\0';
		if(ht->htable[ht->htable[i].parent].llink == i)
			r->data[i].branch_code = '0';
		else
			r->data[i].branch_code = '1';
		p=q-1;
		for(j=0; j<q; j++){
			r->data[i].codes[j]=str[p];
			p--;
		}
	}


}

第3关：哈夫曼译码

任务描述

本关任务：对第二关的字符串所得到的二进制编码串进行译码，输出译码后的原文。

输入：

00011110110000011110110000011110100011110100011110100011101111111

输出：

abcdeabcdeabcdabcdabcdabcbccc

代码：

// 第三关
//(6)译码
void decoding(char *codes,char *codesToMessage,PHtTree ht,Precord r)
{
	//补充代码
    int i=0,j=0; 
    int p=0;
    int n=r->m;
    while(codes[j] != '\0'){
        p=2*n-2;
        while(ht->htable[p].llink != -1 && ht->htable[p].rlink != -1){
            if(codes[j] == '0')
                p = ht -> htable[p].llink;
            else
                p = ht -> htable[p].rlink;
            j++;
        }
        codesToMessage[i] = r->data[p].ch;
        i++;
    }
    codesToMessage[i] = '\0';

}

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-735817.html

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