資料結構實驗報告 實驗五
一.實驗內容：
實現哈夫曼編碼的生成演算法。
二.實驗目的：
1、使學生熟練掌握哈夫曼樹的生成演算法。
2、熟練掌握哈夫曼編碼的方法。
三.問題描述：
已知n個字元在原文中出現的頻率，求它們的哈夫曼編碼。
1、讀入n個字元，以及字元的權值，試建立一棵Huffman樹。
2、根據生成的Huffman樹，求每個字元的Huffman編碼。並對給定的待編碼字元序列進行編碼，並輸出。
四.問題的實現
(1)郝夫曼樹的儲存表示
typedef struct{
unsigned int weight;
unsigned int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree; //動態分配陣列儲存郝夫曼樹
郝夫曼編碼的儲存表示
typedef char* *HuffmanCode;//動態分配陣列儲存郝夫曼編碼
(2)主要的實現思路：
a.首先定義郝夫曼樹的儲存形式，這裡使用了陣列
b.用select()遍歷n個字元，找出權值最小的兩個
c.構造郝夫曼樹HT，並求出n個字元的郝夫曼編碼HC
總結
1.基本上沒有什麼太大的問題，在呼叫select()這個函式時，想把權值最小的兩個結點的'序號帶回HuffmanCoding()，所以把那2個序號設定成了引用。
2.在程式設計過程中，在什麼時候分配記憶體，什麼時候初始化花的時間比較長
3.最後基本上實現後，發現結果仍然存在問題，經過分步除錯，發現了特別低階的輸入錯誤。把HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;中的s2寫成了i
附：
//動態分配陣列儲存郝夫曼樹
typedef struct{
int weight; //字元的權值
int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
//動態分配陣列儲存郝夫曼編碼
typedef char* *HuffmanCode;
//選擇n個(這裡是k=n)節點中權值最小的兩個結點
void Select(HuffmanTree &HT,int k,int &s1,int &s2)
{ int i;
i=1;
while(i<=k && HT[i].parent!=0)i++;
//下面選出權值最小的結點，用s1指向其序號
s1=i;
for(i=1;i<=k;i++)
{
if(HT[i].parent==0&&HT[i].weight
}
//下面選出權值次小的結點，用s2指向其序號
for(i=1;i<=k;i++)
{
if(HT[i].parent==0&&i!=s1)break;
}
s2=i;
for(i=1;i<=k;i++)
{
if(HT[i].parent==0&&i!=s1&&HT[i].weight
}
}
//構造Huffman樹，求出n個字元的編碼
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int *w,int n)
{
int m,c,f,s1,s2,i,start;
char *cd;
if(n<=1)return;
m=2*n-1; //n個葉子n-1個結點
HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); //0號單元未用，預分配m+1個單元
HuffmanTree p=HT+1;
w++; //w的號單元也沒有值，所以從號單元開始
for(i=1;i<=n;i++,p++,w++)
{
p->weight=*w;
p->parent=p->rchild=p->lchild=0;
}
for(;i<=m;++i,++p)
{
p->weight=p->parent=p->rchild=p->lchild=0;
}
for(i=n+1;i<=m;i++)
{
Select(HT,i-1,s1,s2); //選出當前權值最小的
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;
}
//從葉子到根逆向求每個字元的郝夫曼編碼
HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*)); //分配n個字元編碼的頭指標變數
cd=(char*)malloc(n*sizeof(char)); //分配求編碼的工作空間
cd[n-1]='';//編碼結束符
for(i=1;i<=n;i++) //逐個字元求郝夫曼編碼
{
start=n-1; //編碼結束符位置
for(c=i,f=HT[i].parent;f!=0;c=f,f=HT[f].parent) //從葉子到根逆向求編碼
{
if(HT[f].lchild==c)cd[--start]='0';
else
cd[--start]='1';
}
HC[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char)); //為第i個字元編碼分配空間
strcpy(HC[i],&cd[start]);//從cd複製編碼到HC
}
free(cd); //釋放工作空間
}
void main()
{ int n,i;
int* w; //記錄權值
char* ch; //記錄字元
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
cout<<"請輸入待編碼的字元個數n=";
cin>>n;
w=(int*)malloc((n+1)*sizeof(int)); //記錄權值，號單元未用
ch=(char*)malloc((n+1)*sizeof(char));//記錄字元，號單元未用
cout<<"依次輸入待編碼的字元data及其權值weight"<
for(i=1;i<=n;i++)
{
cout<<"data["<
}