再写 Huffman_Tree

之前写的huffman树的代码

这次的只是对建树过程的代码做了一点改变，对比代码一看就知道了

tree.h

#include<iostream>
using namespace std;

//栈模版
template<class T>
class My_stack;

template<class T>
class Node //结点类
{
private:
T data;
Node<T> *next;
public:
Node()
{
next=NULL;
}
Node(T d)
{
data=d;
next=NULL;
}
friend My_stack<T>;
};

template<class T>
class My_stack
{
private:
Node<T> *head;
public:
My_stack()
{
head=new Node<T>();
}

~My_stack()
{
clean();
delete head;
}

bool empty() const
{
return (head->next==0);
}

void push(T d) //入栈
{
Node<T> *p=new Node<T>(d);
p->next=head->next;
head->next=p;
}

T top() //返回栈顶元素
{
if(empty())
{
cout<<"stack is empty."<<endl;
exit(1);
}
Node<T> *p=head->next;
T temp=p->data;
return temp;
}

void pop() //弹出栈顶元素
{
Node<T> *p=head->next;
head->next=p->next;
delete p;
}

void clean() //清除整个栈
{
Node<T> *p=head->next;
while(p)
{
head->next=p->next;
delete p;
head->next=p;
}
}
};

//放叶子结点信息的结构体
struct node
{
char name;
int data;
};

class HuffmanTree;

class HuffmanNode
{
char name;
int data;
int parent,lchild,rchild;
friend HuffmanTree;
};

class HuffmanTree
{
public:
void Create_HuffmanTree(HuffmanNode *&HT,node w[],int n)
{
//用w申请的数组暂时保存权值（暂时设定全都大于0）
if(n<1)
{
cout<<"参数不合理"<<endl;
return ;
}

int m=2*n-1; //n个叶子结点的哈夫曼树总共有2*n-1个结点

HT=new HuffmanNode[m]; //分配m个huffman结点

int i,k,lnode,rnode;
double min1,min2; //存放两个最小的结点值
for(i=0;i<n;i++)
{
HT[i].name=w[i].name;
HT[i].data=w[i].data;
HT[i].lchild=-1;
HT[i].rchild=-1;
HT[i].parent=-1;
}
for(int j=i;j<m;j++)
{
HT[j].name='#';
HT[j].data=0;
HT[j].lchild=-1;
HT[j].rchild=-1;
HT[j].parent=-1;
}
//结点初始化完成，下面开始构造huffman树
for(i=n;i<2*n-1;i++)
{
min1=min2=32767;
lnode=rnode=-1;
for(k=0;k<=i-1;k++)
{
if(-1 == HT[k].parent)
{
if(HT[k].data<min1)
{
min2=min1;
rnode=lnode;
min1=HT[k].data;
lnode=k;
}
else if(HT[k].data<min2)
{
min2=HT[k].data;
rnode=k;
}
}
}
HT[i].data=min1+min2;
HT[i].lchild=lnode;
HT[i].rchild=rnode;
HT[lnode].parent=i;
HT[rnode].parent=i;
}
cout<<"____huffman树构造完成____"<<endl;
}

void Traverse(HuffmanNode *HT,int n) //观察
{
int m=2*n-1;
for(int i=m-1;i>=n;i--)
{
cout<<HT[i].data<<"={";
cout<<HT[HT[i].lchild].data<<',';
cout<<HT[HT[i].rchild].data<<'}';
cout<<endl;
}
}

void Huffman_Coding(HuffmanNode *HT,int n)
{
HuffmanNode *q;
int f,temp,p;
My_stack<int> s;
for(int i=0;i<n;i++)
{
q=HT;
f=i;
p=q[f].parent;
while(p!=-1)
{
if(q[p].lchild==f)
temp=0;
else
temp=1;
s.push(temp);
f=p;
p=q[p].parent;
}
cout<<"第"<<i+1<<"个字符 "<<HT[i].name<<" 的huffman编码为：";
while(!s.empty())
{
cout<<s.top()<<" ";
s.pop();
}
cout<<endl;
}
}
};

main.cpp
#include"tree.h"

int main()
{
int n;
node *p;
cout<<"输入要编码的字母数目：";
cin>>n;
p=new node
;
cout<<"输入各个字母的名字和频率权值大小：";
for(int i=0;i<n;i++)
cin>>p[i].name>>p[i].data;

cout<<"____构造huffman树____"<<endl;
HuffmanTree tree;
HuffmanNode *HT;
tree.Create_HuffmanTree(HT,p,n);

cout<<"huffman树的结构为："<<endl;
tree.Traverse(HT,n);
cout<<endl;

cout<<"____Huffman_Coding_____"<<endl;
tree.Huffman_Coding(HT,n);

return 0;
}
测试数据：

输入要编码的字母数目：8
输入各个字母的名字和频率权值大小：
a 7
b 19
c 2
d 6
e 32
f 3
g 21
h 10
____构造huffman树____
____huffman树构造完成____
huffman树的结构为：
100={40,60}
60={28,32}
40={19,21}
28={11,17}
17={7,10}
11={5,6}
5={2,3}

____Huffman_Coding_____
第1个字符 a 的huffman编码为：1 0 1 0
第2个字符 b 的huffman编码为：0 0
第3个字符 c 的huffman编码为：1 0 0 0 0
第4个字符 d 的huffman编码为：1 0 0 1
第5个字符 e 的huffman编码为：1 1
第6个字符 f 的huffman编码为：1 0 0 0 1
第7个字符 g 的huffman编码为：0 1
第8个字符 h 的huffman编码为：1 0 1 1
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