链式哈夫曼树代码java 哈夫曼树二叉链表

到底什么是哈夫曼树啊，求例子

哈夫曼树是给定n个权值作为n个叶子结点，构造一棵二叉树，若该树的带权路径长度达到最小，称这样的二叉树为最优二叉树，也称为哈夫曼树(Huffman Tree)。哈夫曼树是带权路径长度最短的树，权值较大的结点离根较近。

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例子：

1、将w1、w2、…，wn看成是有n 棵树的森林(每棵树仅有一个结点)；

2、 在森林中选出两个根结点的权值最小的树合并，作为一棵新树的左、右子树，且新树的根结点权值为其左、右子树根结点权值之和；

3、从森林中删除选取的两棵树，并将新树加入森林；

4、重复(2)、(3)步，直到森林中只剩一棵树为止，该树即为所求得的哈夫曼树。

扩展资料：

按照哈夫曼编码构思程序流程：

1、切割的顺序是从上往下，直至数组中的元素全部出现在叶节点；

2、我们思路正好相反，从数组中找出最小的两个元素作为最下面的叶节点，在向备选数组中存入这两个叶节点的和（这个新的和加入累加运算，这个和也就是所求的最小值的一部分，原因如上图）。

3、以本题为例，备选数组中现有元素为{30，30}，再次取出两个最小元素进行求和，得到新的元素，回归备选数组并记入累加。

4、上述2.3布重复执行直至备选数组中只有一个元素，此时累加结束，返回累加值即可

5、求数组中的最小值，可以用小根堆进行提取最为方便；此题用到了贪心的思路，即用相同的策略重复执行，直至我们得到所需的结果。

参考资料来源:百度百科——哈夫曼树

哈夫曼树怎么运行.代码完全看不懂，运行的窗口都不知道该输入什么，请指教~

有6个字符,分别是A,B,C,D,E,F,对应的权值分别是6,5,4,3,2,1,

也就是说字符A的权值是6,字符B的权值是5,按此顺序,最后的字符F的权值是1.

求这6个字符的哈夫曼编码.

运行程序:

输入叶子结点的总个数(n): 6

输入6个叶子结点的字符(Data)和权值(Weight):

No.1=Data:A

Weight:6

No.2=Data:B

Weight:5

No.3=Data:C

Weight:4

No.4=Data:D

Weight:3

No.5=Data:E

Weight:2

No.6=Data:F

Weight:1

输出哈夫曼编码:

A (6): 10

B (5): 01

C (4): 00

D (3): 110

E (2): 1111

F (1): 1110

对应的哈夫曼树(带权值):

N21

/       \

N9       N12            

/  \     /   \

4    5   6    N6

/  \

3   N3

/  \

1    2 

对应的哈夫曼树(带字符):

( 注:哈夫曼树的左分支代表0,右分支代表1 )

N21

/       \

N9       N12            

/  \     /   \

C    B   A    N6

/  \

D   N3

/  \

F    E 

例如:

从根结点N21到结点A,先经历右分支,后经历左分支,结点A的编码就是10

从根结点N21到结点F,先经历三次右分支,最后经历左分支,结点F的编码就是1110

#includestdio.h

#define max 21

struct huffnode

{

char data;

int weight;

int parent;

int left;

int right;

};

struct huffcode

{

char cd[max];

int start;

};

int main()  //原代码main()

{

struct huffnode ht[2*max];

struct huffcode hcd[max],d;

int i,k,f,l,r,n,c,m1,m2;

//printf("please input n \n");

printf("输入叶子结点的总个数(n): ");

scanf("%d",n);

printf("输入%d个叶子结点的字符(Data)和权值(Weight):\n",n);

for(i=1;i=n;i++)

{

getchar(); //吸收掉回车符'\n'

//原代码printf("NO.d=Data:",i);

printf("NO.%d=Data:",i);

scanf("%c",ht[i].data);

printf("\t Weight:");

scanf("%d",ht[i].weight);

}

for(i=1;i=2*n-1;i++) //所有结点初始化

{

ht[i].parent=ht[i].left=ht[i].right=0;

}

//创建"哈夫曼树"

//原代码for(i=1;i=2*n-1;i++)

for(i=1;in;i++)

{

//查找"最小值"和"次最小值"的下标

//l是最小值的下标,r是次最小值的下标

m1=32767;

l=r=0;

//原代码for(k=1;k=i-1;k++)

for(k=1;k=n+i-1;k++)

{

//原代码if(ht[k].weight==0)

if(ht[k].parent==0)

{

if(ht[k].weightm1)

{

m2=m1;

r=l;  //原代码r=1;

m1=ht[k].weight;

l=k;

}

else if(ht[k].weightm2)

{

m2=ht[k].weight;

r=k;

}

}

}

//原代码ht[l].parent=i;

//原代码ht[r].parent=i;

//原代码ht[i].weight=ht[l].weight+ht[r].weight;

//原代码ht[i].left=l;

//原代码ht[i].right=r;

ht[l].parent=n+i;

ht[r].parent=n+i;

ht[n+i].weight=ht[l].weight+ht[r].weight; //新结点

ht[n+i].left=l;

ht[n+i].right=r;

}

//编码过程

for(i=1;i=n;i++)

{

d.start=n;

c=i;

f=ht[i].parent;

while(f!=0)

{

if(ht[f].left==c)

{

d.cd[d.start]='0';

}

else

{

d.cd[d.start]='1';

}

d.start=d.start-1;

c=f;

f=ht[f].parent;

}

//原代码hcd[i]=d;

hcd[i].start=d.start;

for(k=d.start+1; k=n; k++)

{

hcd[i].cd[k]=d.cd[k];

}

}

//输出每个叶子结点的哈夫曼编码

//printf("output huff_code:\n");

printf("输出哈夫曼编码:\n");

for(i=1;i=n;i++)

{

printf("%c (%d): ",ht[i].data,ht[i].weight);

//原代码for(k=hcd[i].start;k=n;k++)

for(k=hcd[i].start+1;k=n;k++)

{

printf("%c",hcd[i].cd[k]);

}

printf("\n");

}

return 0;  //int main()要有返回值

}

JAVA和数据结构大虾们帮下忙： 输入一段文字，该程序可以统计出每个字符出现的次数并对字符进行哈夫曼编码

写给你了，请发JAVA版块

package other;

import java.io.Serializable;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.HashMap;

import java.util.LinkedList;

import java.util.List;

import java.util.Map;

/**

* 定义了一种接口，要进行编码的最小单元类必需实现些接口

*

*/

interface CombinableT extends ComparableT {

T combinate(T a, T b);

}

/**

*

* the huffman tree Class 哈夫曼树，包括当前节点数据信息，左节点，右节点信息。

*/

class HuffmanTreeT extends CombinableT implements

ComparableHuffmanTreeT {

/** the root of huffman tree */

private T root;

/** the left node of huffman tree */

private HuffmanTreeT left;

/** the right node of huffman tree */

private HuffmanTreeT right;

/** 哈夫曼编码字符串，如:0000110 */

private String huffmanCodeString = "";

/** 是否对最终生成的哈夫曼进行过编码操作 */

private static boolean isSettedHuffmanCoderString = false;

public T getRoot() {

return root;

}

public void setRoot(T root) {

this.root = root;

}

public HuffmanTreeT getLeft() {

return left;

}

public void setLeft(HuffmanTreeT left) {

this.left = left;

}

public HuffmanTreeT getRight() {

return right;

}

public void setRight(HuffmanTreeT right) {

this.right = right;

}

/**

*

* 重写此方法用于递归合并节点后进行排序操作

*

*/

public int compareTo(HuffmanTreeT o) {

return o.getRoot().compareTo(this.getRoot());

}

public String toString() {

return "the root:" + this.getRoot() + "\r\nthe left:" + this.getLeft()

+ "\r\nthe right:" + this.getRight();

}

/**

*

* 对最终生成的树进行哈夫曼编码，使每个叶子节点生成01的路径编码

*

*/

private void setHuffmanCoderString() {

HuffmanTreeT left = this.getLeft();

// 如果有左节点则在路径中追加"0"

if (left != null) {

left.huffmanCodeString = this.huffmanCodeString + "0";

left.setHuffmanCoderString();// 递归编码

}

HuffmanTreeT right = this.getRight();

// 如果有右节点则在路径中追加"1"

if (right != null) {

right.huffmanCodeString = this.huffmanCodeString + "1";

right.setHuffmanCoderString();// 递归编码

}

}

public void printHuffmanCoderString() {

// 打印最终生成树的哈夫曼编码前要进行编码操作，

// 且此操作只执行一次，所以用全局标识变量判断

if (!HuffmanTree.isSettedHuffmanCoderString) {

this.setHuffmanCoderString();

HuffmanTree.isSettedHuffmanCoderString = true;// 标识已执行过编码

}

// 如果是叶子节点（即要编码的单元），则打印出编码信息，如果是非叶子结点（中间临时生成的节点），则不打印

if (this.left == null this.right == null)

System.out.println("the " + this.getRoot() + " huffmanCoder:"

+ this.huffmanCodeString);

if (this.left != null)

this.left.printHuffmanCoderString();// 递归打印

if (this.right != null)

this.right.printHuffmanCoderString();// 递归打印

}

}

/**

*

* 用类用于生成一个哈夫曼树

*/

class HuffmanTreeFactoryT extends CombinableT {

/** 初始时一个list列表当作要编码的单元类的容器 */

private ListHuffmanTreeT HuffmanTreeCollection;

/**

*

* @param unitClasses

* 待编码的单元类集合

*

*/

public HuffmanTreeFactory(ListT unitClasses) {

if (unitClasses == null || unitClasses.size() == 0)

throw new IllegalArgumentException(

"the unit classes collection can't be empty");

HuffmanTreeCollection = new LinkedListHuffmanTreeT();

// 初始化哈夫曼集合容器

for (T unitClass : unitClasses) {

HuffmanTreeT huffmanTree = new HuffmanTreeT();

huffmanTree.setRoot(unitClass);

huffmanTree.setLeft(null);

huffmanTree.setLeft(null);

HuffmanTreeCollection.add(huffmanTree);

}

Collections.sort(HuffmanTreeCollection);

}

/**

* 将待编码的哈夫曼集合处理成只含有一个元素的集合，则这最后一个元素 即为最终生成的哈夫曼树

*/

private void generateHuffmanTree() {

while (true) {

if (HuffmanTreeCollection == null

|| HuffmanTreeCollection.size() = 1)

break;

// 处理之前一定要重新排序，这是哈夫曼编码的关键原理

Collections.sort(HuffmanTreeCollection);

HuffmanTreeT huffmanTreeOne = HuffmanTreeCollection.remove(0);

HuffmanTreeT huffmanTreeTwo = HuffmanTreeCollection.remove(0);

HuffmanTreeT huffmanTreeNew = new HuffmanTreeT();

// 将集合中前面两个元素合并成一个元素插到集合中去

// 并将第一个元素和第二个元素分别作为新元素的左，右节点

huffmanTreeNew.setRoot(huffmanTreeOne.getRoot().combinate(

huffmanTreeOne.getRoot(), huffmanTreeTwo.getRoot()));

huffmanTreeNew.setLeft(huffmanTreeOne);

huffmanTreeNew.setRight(huffmanTreeTwo);

HuffmanTreeCollection.add(huffmanTreeNew);

}

}

/**

*

*

*

* @return 生成最终的哈夫曼树

*

*/

public HuffmanTreeT getHuffmanTree() {

generateHuffmanTree();

return this.HuffmanTreeCollection.get(0);

}

}

/**

* 自定义一个用于测试的单元类

*/

class UnitClass implements Serializable, CombinableUnitClass {

/** 出现概率数据 */

private int rate;

public UnitClass(int rate) {

this.rate = rate;

}

public int getRate() {

return rate;

}

public void setRate(int rate) {

this.rate = rate;

}

/**

* implements thid compartTo() in order to sort the

*

* collection stored from unitclass

*/

public int compareTo(UnitClass o) {

return o.getRate() this.rate ? 1 : o.getRate() this.rate ? -1 : 0;

}

public String toString() {

return "the rate is:" + rate;

}

/**

*

* 重写此方法用于哈夫曼编码时可以合并两个分支点信息

*

*/

public UnitClass combinate(UnitClass a, UnitClass b) {

if (a == null || b == null)

return null;

return new UnitClass(a.getRate() + b.getRate());

}

}

public class Test {

public static int counter(String s, char c) {

int count = 0;

for (int i = 0; i s.length(); i++) {

if (s.charAt(i) == c) {

count++;

}

}

return count;

}

public static void main(String[] args) {

String str = "你好呵呵123abbeab啊";

ListUnitClass l = new ArrayListUnitClass();

for (int i = 0; i str.length(); i++) {

char c = str.charAt(i);

System.out.println(c + "出现了" + counter(str, c) + "次");

l.add(new UnitClass(c));

}

HuffmanTreeFactoryUnitClass factory = new HuffmanTreeFactoryUnitClass(

l);

factory.getHuffmanTree().printHuffmanCoderString();

}

}

编写一个程序，构造一棵哈夫曼树

#includestdio.h

#includestring.h

#define N 50 //叶子结点数

#define M 2*N-1 //树中结点总数

typedef struct

{ char data[5]; //节点值

int weight; //权重

int parent; //双亲结点

int lchild; //左孩子结点

int rchild; //右孩子结点

}htnode;

typedef struct

{ char cd[N]; //存放哈夫曼码

int start;

}hcode;

void createht(htnode ht[],int n) //构造哈夫曼树

{ int i,k,lnode,rnode;

int min1,min2;

for(i=0;i2*n-1;i++) //所有结点的相关域置初值-1

ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;

for(i=n;i2*n-1;i++) //构造哈夫曼树

{ min1=min2=32767; //lchild和rchild为最小权重的两个结点位置

lnode=rnode=-1;

for(k=0;k=i-1;k++)

if(ht[k].parent==-1) //只在尚未构造二叉树的结点中查找

{ if(ht[k].weightmin1)

{ min2=min1;

rnode=lnode;

min1=ht[k].weight;

lnode=k;

}

else if(ht[k].weightmin2)

{ min2=ht[k].weight;

rnode=k;

}

}

ht[lnode].parent=i;

ht[rnode].parent=i;

ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;

ht[i].lchild=lnode;

ht[i].rchild=rnode;

}

}

void createhcode(htnode ht[],hcode hcd[],int n) //构造哈夫曼编码

{ int i,f,c;

hcode hc;

for(i=0;in;i++) //根据哈夫曼树求哈夫曼编码

{ hc.start=n;

c=i;

f=ht[i].parent;

while(f!=-1) //循序直到树根结点

{ if(ht[f].lchild==c) //处理左孩子结点

hc.cd[hc.start--]='0';

else

hc.cd[hc.start--]='1'; //处理右孩子结点

c=f;

f=ht[f].parent;

}

hc.start++; //start指向哈夫曼编码最开始字符

hcd[i]=hc;

}

}

void disphcode(htnode ht[],hcode hcd[],int n) // 输出哈夫曼编码

{ int i,k;

int sum=0,m=0,j;

printf("输出哈夫曼编码：\n");

for(i=0;in;i++)

{ j=0;

printf(" %s:\t",ht[i].data);

for(k=hcd[i].start;k=n;k++)

{ printf("%c",hcd[i].cd[k]);

j++;

}

m+=ht[i].weight;

sum+=ht[i].weight*j;

printf("\n");

}

printf("\n平均长度=%g\n",1.0*sum/m);

}

void main()

{ int n=15,i;

char *str[]={"The","of","a","to","and","in","that","he","is","at","on","for","His","are","be"};

int fnum[]={1192,677,541,518,462,450,242,195,190,181,174,157,138,124,123};

htnode ht[M];

hcode hcd[N];

for(i=0;in;i++)

{ strcpy(ht[i].data,str[i]);

ht[i].weight=fnum[i];

}

printf("\n");

createht(ht,n);

createhcode(ht,hcd,n);

disphcode(ht,hcd,n);

printf("\n");

}