C语言哈夫曼编码代码.docx
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#include
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int m,s1,s2;
typedef struct {
unsigned int weight;
unsigned int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree; //动态分配数组存储哈夫曼树
typedef char *HuffmanCode; //动态分配数组存储哈夫曼编码表
void Select（HuffmanTree HT,int n） {
int i,j;
for（i = 1;i <= n;i++）
if（!
HT[i].parent）{s1 = i;break;}
for（j = i+1;j <= n;j++）
if（!
HT[j].parent）{s2 = j;break;}
for（i = 1;i <= n;i++）
if（（HT[s1].weight>HT[i].weight）&&（!
HT[i].parent）&&（s2!
=i））s1=i;
for（j = 1;j <= n;j++）
if（（HT[s2].weight>HT[j].weight）&&（!
HT[j].parent）&&（s1!
=j））s2=j;
}
void HuffmanCoding（HuffmanTree &HT, HuffmanCode HC[], int *w, int n） {
// 算法6.13
// w存放n个字符的权值（均>0），构造哈夫曼树HT，
// 并求出n个字符的哈夫曼编码HC
int i, j;
char *cd;
int p;
int cdlen;
if （n<=1） return;
m = 2 * n - 1;
HT = （HuffmanTree）malloc（（m+1） * sizeof（HTNode））; // 0号单元未用
for （i=1; i<=n; i++） { //初始化
HT[i].weight=w[i-1];
HT[i].parent=0;
HT[i].lchild=0;
HT[i].rchild=0;
}
for （i=n+1; i<=m; i++） { //初始化
HT[i].weight=0;
HT[i].parent=0;
HT[i].lchild=0;
HT[i].rchild=0;
}
puts（"\n哈夫曼树的构造过程如下所示：
"）;
printf（"HT初态:
\n 结点 weight parent lchild rchild"）;
for （i=1; i<=m; i++）
printf（"\n%4d%8d%8d%8d%8d",i,HT[i].weight,
HT[i].parent,HT[i].lchild, HT[i].rchild）;
printf（" 按任意键，继续 ..."）;
getchar（）;
for （i=n+1; i<=m; i++） { // 建哈夫曼树
// 在HT[1..i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点，
// 其序号分别为s1和s2。
Select（HT, i-1）;
HT[s1].parent = i; HT[s2].parent = i;
HT[i].lchild = s1; HT[i].rchild = s2;
HT[i].weight = HT[s1].weight + HT[s2].weight;
printf（"\nselect:
s1=%d s2=%d\n", s1, s2）;
printf（" 结点 weight parent lchild rchild"）;
for （j=1; j<=i; j++）
printf（"\n%4d%8d%8d%8d%8d",j,HT[j].weight,
HT[j].parent,HT[j].lchild, HT[j].rchild）;
printf（" 按任意键，继续 ..."）;
getchar（）;
}
//------无栈非递归遍历哈夫曼树，求哈夫曼编码
cd = （char *）malloc（n*sizeof（char））; // 分配求编码的工作空间
p = m; cdlen = 0;
for （i=1; i<=m; ++i） // 遍历哈夫曼树时用作结点状态标志
HT[i].weight = 0;
while （p） {
if （HT[p].weight==0） { // 向左
HT[p].weight = 1;
if （HT[p].lchild !
= 0） { p = HT[p].lchild; cd[cdlen++] ='0'; }
else if （HT[p].rchild == 0） { // 登记叶子结点的字符的编码
HC[p] = （char *）malloc（（cdlen+1） * sizeof（char））;
cd[cdlen] ='\0'; strcpy（HC[p], cd）; // 复制编码（串）
}
} else if （HT[p].weight==1） { // 向右
HT[p].weight = 2;
if （HT[p].rchild !
= 0） { p = HT[p].rchild; cd[cdlen++] ='1'; }
} else { // HT[p].weight==2，退回退到父结点，编码长度减1
HT[p].weight = 0; p = HT[p].parent; --cdlen;
}
}
} // HuffmanCoding
int main（） {
HuffmanTree HT;HuffmanCode *HC;int *w,n,i;
puts（"输入结点数:
"）;
scanf（"%d",&n）;
getchar（）;
HC = （HuffmanCode *）malloc（n*sizeof（HuffmanCode））;
w = （int *）malloc（n*sizeof（int））;
printf（"输入%d个结点的权值\n",n）;
for（i = 0;i < n;i++）
scanf（"%d",&w[i]）;
getchar（）;
HuffmanCoding（HT,HC,w,n）;
puts（"\n各结点的哈夫曼编码:
"）;
for（i = 1;i <= n;i++）
printf（"%2d（%4d）:
%s\n",i,w[i-1],HC[i]）;
getchar（）;
}
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