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C语言中的原码,反码,补码

2014-12-24 03:15 225 查看
哈夫曼树
哈夫曼树是一最优二叉树,假设有n个字节点Tn{T1,T2,……,Tn}的权值分别为
Wn{W1,W2,……,Wn},其构造方法
step1:想找出里面权值最小的两个节点,作为新建父节点的左右子树,父节点的权值step2:为这两个子节点的权值之和在Tn中将父节点的左右子树删除,并将父节点加进step3:重复1、2步,直到Tn只剩一个节点为止。
哈夫曼编码:当建好树后,从根开始,每层左子树标记为0,右子树标记为1,按此规律索引到叶节点,此顺序的01串即为该叶节点对应的哈夫曼编码。
下面是我的建树和打印哈夫曼编码过程(实现了简单的解码):

public class HalfmanTree {
//key字符为value为字符的哈夫曼编码的map队列
HashMap<String, String> map_pre= new HashMap<String, String>();
//key字符为哈夫曼编码为字符的value的map队列,解码用的
HashMap<String, String> map_dis= new HashMap<String, String>();

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub

//String str="abbcccddddeeeee";
//手动输入字符串
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String str=sc.nextLine();
//创建一个哈夫曼类
HalfmanTree half=new HalfmanTree();
//把字符串按不同字符统计权值,并存储到结点类数组中
TreeNode [] arraynode=half.countstr(str);
//根据结点类数组建立树
TreeNode n=half.settree(arraynode);
//打印叶节点中字符的哈夫曼编码,并已将编码放入map中
half.print_hfm(n, "");

//打印字符串的哈夫曼编码
half.print_01(str);
//打印解码的map
half.print_map_dis();
//打印解码后的字符串
//System.out.println(half.discover_code("000 001	001	01	01	01	10	10	10	10	11	11	11	11	11"));

} //主函数结束

//以树节点中的权值大小为标准的比较器
Comparator<TreeNode> com=new Comparator<TreeNode>() {
@Override
public int compare(TreeNode o1, TreeNode o2) {
// TODO Auto-generated method stub
if(o1.date>o2.date){
return 1;
}
else
return -1;
}
};

//对字符串进行遍历,以各不同字符及对应权值创建结点类,保存到数组中返回
public TreeNode [] countstr(String str){
boolean flag_ever;//字符串重复标志
//把第一个字符存入结点类队列的第一个
ArrayList<TreeNode> listnode=new ArrayList<TreeNode>();

TreeNode node =new TreeNode();
node.c=str.charAt(0);
node.date=1;
listnode.add(node);

//从第二个开始遍历字符串
for(int i=1;i<str.length();i++){
flag_ever=false;
//得到第i个字符
char c=str.charAt(i);
//遍历结点类队列
for(int j=0;j<listnode.size();j++){
//如果这个字符存在某个结点类中
if(c==listnode.get(j).c){
//把该几点权值计数加1
listnode.get(j).date++;
flag_ever=true;
//结束循环
break;
}
}
//如果重复标志还是false,则表示没有重复的
if(flag_ever==false){
//那么应该新建一个节点,加入队列中
TreeNode newnode =new TreeNode();
newnode.c=c;
newnode.date=1;
listnode.add(newnode);
//System.out.println(listnode.size());
}
}

//将节点类队列的节点存到数组中
TreeNode [] arraynode=new TreeNode[listnode.size()];
for(int i=0;i<arraynode.length;i++){
arraynode[i]=listnode.get(i);
//			System.out.println(listnode.get(i).c);
//			System.out.println(listnode.get(i).date);
}

return arraynode;
}

//由结点类数组创建一个树,返回根节点
public TreeNode settree(TreeNode node_array[]){
//直到只有一个节点时结束
while(node_array.length>1){
//对数组进行排序,按照com比较器
Arrays.sort(node_array, com);
//由最小两个数的所在节点创建父节点
TreeNode node=new TreeNode();
node.left=node_array[0];
node.right=node_array[1];
node.date=node_array[0].date+node_array[1].date;
//创建新节点数组,长度减一
TreeNode[] newnode_array=new TreeNode[node_array.length-1];
for(int i=2;i<node_array.length;i++){
newnode_array[i-2]=node_array[i];
}
newnode_array[node_array.length-2]=node;
//把新节点数组首地址赋给院节点数组
node_array = newnode_array;
}
//最后一个节点即根节点,赋哈夫曼编码,并返回根节点
node_array[0].s="";
return node_array[0];
}

//打印二叉树编码
public void print_hfm(TreeNode node,String  code){
//有节点存在时
if(node!=null){

//			if(node.left ==null && node.right==null){
//			System.out.println(node.c+"的哈夫曼编码为:"+code);
//
//			}
//			print_hfm(node.left, code+"0");
//			print_hfm(node.right, code+"1");
//该节点为叶子节点时
if(node.left ==null && node.right==null){
System.out.println(node.c+"的哈夫曼编码为:"+node.s+" 权数为:"+node.date);
map_pre.put(""+node.c, node.s);
map_dis.put(node.s,""+node.c);

}
//左子树为空时,打印哈夫曼编码
if(node.left!=null){
node.left.s=node.s+"0";
print_hfm(node.left,node.left.s);
}
//右子树为空时,打印哈夫曼编码
if(node.right!=null){
node.right.s= node.s+"1";
print_hfm(node.right,node.right.s);
}

}

}
//按字符输出哈夫曼编码
public void print_01(String str){
System.out .println(str+"各字符对应编码为:");
for(int i=0;i<str.length();i++){
char ch= str.charAt(i);
String code=map_pre.get(""+ch);
System.out.print(code+'\t');//每个编码直接加tab键间隔
}
System.out .println();
}
//测试打印map_dis
public void print_map_dis (){
Set<Entry<String, String>> entry=map_dis.entrySet();
for(Entry<String, String> en : entry ){
System.out.println("键"+en.getKey()+"的值为:"+en.getValue());
}
}
//解码
public String discover_code(String str_str){
//String str="000001";
String discode="";
Set<String> set=map_dis.keySet();
String s="";
for(int i=0;i<str_str.length();i++){
if(str_str.charAt(i)!='\t'&&str_str.charAt(i)!=' '){
System.out.println(i);
s=s+str_str.charAt(i);
for(String ss :set){
if(s.equals(ss)){
discode=discode+map_dis.get(s);
s="";
break;
}
}
}

}
return discode;
}

}


这只是个简单的给哈夫曼树编码,应用的话可以做个解约软件,有待突破!!!!
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