九、堆和优先队列---(5)优先队列解决哈夫曼编码

/*摘自计蒜客：http://www.jisuanke.com/course/35/6525

*优先队列解决哈夫曼编码

*当哈夫曼树上结点总个数大于 1 时，哈夫曼树的 WPL，等于树上除根结点之外的所有结点的权值之和。如果结点总个数为 1，则哈夫曼树的 WPL 即为根结点权值。

*每次从优先队列里取出两个权值最小的元素，累加元素权值后，将两个元素权值的和插入到优先队列里。重复上述操作，直到优先队列里剩下一个元素为止。如果n为1,则需要特殊处理。

*维护一个小根堆

*/

#include<iostream>

using namespace std;

class Heap {

private:

int *data, size;

public:

Heap(int length_input) {

data = new int[length_input];

size = 0;

}

~Heap() {

delete[] data;

}

void push(int value) {

data[size] = value;

int current = size;

int father = (current - 1) / 2;

while (data[current] < data[father]) {

swap(data[current], data[father]);

current = father;

father = (current - 1) / 2;

}

size++;

}

int top() {

return data[0];

}

void update(int pos, int n) {

int lchild = 2 * pos + 1, rchild = 2 * pos + 2;

int max_value = pos;

if (lchild < n && data[lchild] < data[max_value]) {

max_value = lchild;

}

if (rchild < n && data[rchild] < data[max_value]) {

max_value = rchild;

}

if (max_value != pos) {

swap(data[pos], data[max_value]);

update(max_value, n);

}

}

void pop() {

swap(data[0], data[size - 1]);

size--;

update(0, size);

}

int heap_size() {

return size;

}

};

int main() {

//n：一共有n个数，value代表权值，这里代表每个字符出现次数，ans记录最后的结果。

int n,value, ans=0;

cin >> n;

Heap heap(n);

for (int i=1; i<=n; ++i) {

cin >> value;

heap.push(value);

}

if (n==1) {

ans += heap.top();

}

while(heap.heap_size() > 1) {

int a = heap.top();

heap.pop();

int b = heap.top();

heap.pop();

ans = ans + a + b;

heap.push(a + b);

}

cout << ans << endl;

return 0;

}