#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
using namespace std;
#define N 50//叶子结点数
#define M 2*N-1//数中结点总数
typedef struct
{
char data[5];//结点值
int weight;//权重
int parent;//双亲结点
int lchild;//左孩子结点
int rchild;//右孩子结点
}HTNode;
typedef struct
{
char cd[N];//存放哈夫曼码
int start;
}HCode;
void CreateHT(HTNode ht[],int n)//构造哈夫曼树
{
int i,k,lnode,rnode;
int min1,min2;
for(i=0;i<2*n-1;i++)//所有结点的相关域置初值-1
ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
for(i=n;i<2*n-1;i++)//构造哈夫曼树
{
min1=min2=32767;//lnode和rnode为最小权重的两个结点位置
lnode=rnode=-1;
for(k=0;k<=i-1;k++)
if(ht[k].parent==-1)
{
if(ht[k].weight<min1)//只在尚未构造二叉树的结点中查找
{
min2=min1;
rnode=lnode;
min1=ht[k].weight;
lnode=k;
}
else if(ht[k].weight<min2)
{
min2=ht[k].weight;
rnode=k;
}
}
ht[lnode].parent=i;
ht[rnode].parent=i;
ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;
ht[i].lchild=lnode;
ht[i].rchild=rnode;
}
}
void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)//构造哈夫曼编码
{
int i,f,c;
HCode hc;
for(i=0;i<n;i++)//根据哈夫曼树求哈夫曼编码
{
hc.start=n;
c=i;
f=ht[i].parent;
while(f!=-1)//循序知道树根结点
{
if(ht[f].lchild==c)//处理左孩子结点
hc.cd[hc.start–]=’0′;
else//处理右孩子结点
hc.cd[hc.start–]=’1′;
c=f;
f=ht[f].parent;
}
hc.start++;//start指向哈夫曼编码最开始字符
hcd[i]=hc;
}
}
void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)//输出哈夫曼编码
{
int i,k;
int sum=0,m=0,j;
printf(” 输出哈夫曼编码:\n”);//输出哈夫曼编码
for(i=0;i<n;i++)
{
j=0;
printf(“%s: “,ht[i].data);
for(k=hcd[i].start;k<=n;k++)
{
printf(” %c”,hcd[i].cd[k]);
j++;
}
m+=ht[i].weight;
sum+=ht[i].weight*j;
printf(“\n”);
}
printf(“\n 平均长度=%g\n”,1.0*sum/m);
}
void main()
{
int n=15,i;
char*str[]={“The”,”of”,”a”,”to”,”and”,”in”,”that”,”he”,”is”,”at”,”on”,”for”,”His”,”are”,”be”};
int fnum[]={1192,677,541,518,462,450,242,195,190,181,174,157,138,124,123};
HTNode ht[M];
HCode hcd[N];
for(i=0;i<n;i++)
{
strcpy(ht[i].data,str[i]);
ht[i].weight=fnum[i];
}
printf(“\n”);
CreateHT(ht,n);
CreateHCode(ht,hcd,n);
DispHCode(ht,hcd,n);
printf(“\n”);
}
这些天明白了一个道理，搞技术也是需要激情的。
也不知道为什么这段过的感觉特别的不爽，也不知道是因为快要考试了，心里没底，而带来的恐惧，还是
搞技术太久，心里想放个假，总之是过的晕晕乎乎，做事情也总是反应迟钝，思维也不快，我爸妈说我是因为睡
不够，但是我觉得我一晚上睡6个半小时，也不算短了。真不知道这样的感觉还要持续多久。
习惯了，下课就做到电脑前，习惯了，晚上一个人回宿舍，习惯了，饿了随便吃点，习惯了，一个人钻研。
当一切开始成为了定式，总觉得生活变的简单。有一些人羡慕我，觉得我有很好的环境学技术。
但是我现在也不觉得我有什么好自满的东西。不过是个再普通不过的走在技术道路上的菜鸟。
心里有千万般的无奈，心里有数不清的彷徨。
我渴望曾经的激情。
其实我也不想说那么多，耽误看帖人的时间，但是心里总有些不吐不快。
师兄总是开玩笑的说我现在开始“淡定了”。
朋友们也觉得我越来越“沉默了”。
现在也不敢想以后会成什么样子，一切都未知。
我不想到了以后“生无可恋，死无可依”（这是一个老程序员的感悟）。
但是我不能停止，停止就是倒退。
好啦，不罗嗦了，下面是我的程序：
#include
<
iostream
>
#define
MAXVALUE 100000
using
namespace
std;
const
int
n
=
4
;
//
叶子节点个数
//
构造哈夫曼树结点
typedef
struct
{
int
weight;
//
权值
int
parent;
//
父节点
int
lchild;
//
左子树
int
rchild;
//
右子树
}HNodeType;
HNodeType HFMTree[
2
*
n
–
1
];
//
结点数
//
构造哈夫曼编码数组
typedef
struct
{
int
bit[n];
int
start;
}HCodeType;
HCodeType HFMCode[n];
//
创建哈夫曼树
void
createHFMTree(HNodeType HFMTree[],
int
n){
int
m1,x1,m2,x2;
int
i,j;
//
初始化
for
(i
=
0
;i
<
2
*
n
–
1
;i
++
){
HFMTree[i].weight
=
0
;
HFMTree[i].parent
=-
1
;
HFMTree[i].lchild
=-
1
;
HFMTree[i].rchild
=-
1
;
}
cout
<<
“
请输入结点权值：
“
<<
endl;
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;
}
}
//
转化编码
void
createHFMCode(HNodeType HFMTree[],HCodeType HFMCode[]){
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
;
}
}
//
主函数
int
main()
{
int
i,j;
//
创建树
createHFMTree(HFMTree,n);
//
转码
createHFMCode(HFMTree,HFMCode);
cout
<<
endl;
for
(i
=
0
;i
<
n;i
++
)
{
for
(j
=
HFMCode[i].start;j
<=
n
–
1
;j
++
)
{
cout
<<
HFMCode[i].bit[j];
}
cout
<<
endl;
}
return
0
;
}
这个是雏形，下面我们要实现的功能是，输入一个含有N位A,B,C,D四种字母的字符串。
然后转换成只含有0，1的代码串。之所以要使用哈夫曼树是因为哈夫曼树是最优树。根据权值来实现最短编码。
下面是实现自动转码的程序：
#include
<
iostream
>
#define
MAXVALUE 100000
using
namespace
std;
const
int
n
=
4
;
//
叶子节点个数
string
l;
int
size;
//
构造哈夫曼树结点
typedef
struct
{
int
weight;
//
权值
int
parent;
//
父节点
int
lchild;
//
左子树
int
rchild;
//
右子树
}HNodeType;
HNodeType HFMTree[
2
*
n
–
1
];
//
结点数
//
构造哈夫曼编码数组
typedef
struct
{
int
bit[n];
int
start;
}HCodeType;
HCodeType HFMCode[n];
//
创建哈夫曼树
void
createHFMTree(HNodeType HFMTree[],
int
n){
int
m1,x1,m2,x2;
int
i,j;
//
初始化
for
(i
=
0
;i
<
2
*
n
–
1
;i
++
){
HFMTree[i].weight
=
0
;
HFMTree[i].parent
=-
1
;
HFMTree[i].lchild
=-
1
;
HFMTree[i].rchild
=-
1
;
}
cout
<<
“
*******************哈夫曼树字符串最优转码程序***********************
“
<<
endl;
cout
<<
“
请输入一个字符串：(只含有A，B，C，D四种字符,输入回车结束)
“
<<
endl;
cin
>>
l;
std::
string
str(l);
size
=
str.size();
for
(
int
i
=
0
;i
<
size;
++
i){
if
(str.at(i)
==
‘
A
‘
)HFMTree[
0
].weight
++
;
else
if
(str.at(i)
==
‘
B
‘
)HFMTree[
1
].weight
++
;
else
if
(str.at(i)
==
‘
C
‘
)HFMTree[
2
].weight
++
;
else
if
(str.at(i)
==
‘
D
‘
)HFMTree[
3
].weight
++
;
else
{
cout
<<
“
输入有误!
“
<<
endl;
break
;
}
}
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;
}
}
//
转化编码
void
createHFMCode(HNodeType HFMTree[],HCodeType HFMCode[]){
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
;
}
}
//
主函数
int
main()
{
int
i,j;
//
创建树
createHFMTree(HFMTree,n);
//
转码
createHFMCode(HFMTree,HFMCode);
cout
<<
endl;
int
k
=
65
;
for
(i
=
0
;i
<
n;i
++
)
{
cout
<<
(
char
)k
<<
“
的编码：
“
;
for
(j
=
HFMCode[i].start;j
<=
n
–
1
;j
++
)
{
cout
<<
HFMCode[i].bit[j];
}
k
++
;
cout
<<
endl;
}
cout
<<
“
转码后的字符串为：
“
<<
endl;
std::
string
str(l);
size
=
str.size();
for
(
int
i
=
0
;i
<
size;
++
i){
if
(str.at(i)
==
‘
A
‘
){
for
(j
=
HFMCode[
0
].start;j
<=
n
–
1
;j
++
)
cout
<<
HFMCode[
0
].bit[j];
}
else
if
(str.at(i)
==
‘
B
‘
){
for
(j
=
HFMCode[
1
].start;j
<=
n
–
1
;j
++
)
cout
<<
HFMCode[
1
].bit[j];
}
else
if
(str.at(i)
==
‘
C
‘
){
for
(j
=
HFMCode[
2
].start;j
<=
n
–
1
;j
++
)
cout
<<
HFMCode[
2
].bit[j];
}
else
if
(str.at(i)
==
‘
D
‘
){
for
(j
=
HFMCode[
3
].start;j
<=
n
–
1
;j
++
)
cout
<<
HFMCode[
3
].bit[j];
}
else
{
cout
<<
“
输入有误!
“
<<
endl;
break
;
}
}
return
0
;
}
程序本机测试通过，可以放心运行！
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