数据结构——Huffman-Tree

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

//- - - 定义哈夫曼树的结点结构体 - - -
typedef struct
{
    int weight;     //权值
    int parent;     //父结点
    int lchild;
    int rchild;
}HTNode;

HTNode HfNode[1000];    //结构体数组,随便开个范围吧╮(╯▽╰)╭

//- - - 定义哈夫曼编码结构体 - - -
typedef struct
{
    int code[1000];   //存储编码
    int start;        //编码下标
}HufCode;

HufCode HfCode[1000];

//- - - 构造哈夫曼树 - - -
void CreateHuffmanTree(HTNode HfNode[1000],int n)
{
    int i,j;
    int min1,min2;  //表示两个最小的权值
    int x1,x2;    //表示两个最小权值结点对应的下标序号

    //n个叶子的哈夫曼树共有2n-1个结点
    //初始化结点信息
    for(i=0;i<2*n-1;i++)
    {
        HfNode[i].weight=0;
        HfNode[i].parent=0;
        HfNode[i].lchild=0;
        HfNode[i].rchild=0;
    }
    //输入n个叶子结点的权值
    cout<<"请输入各叶子的权值:"<<endl;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        cin>>HfNode[i].weight;
    }
    cout<<"哈夫曼树结点从下(叶子)往上(跟)从左往右结点信息依次是:"<<endl;
    //开始构造
    for(i=0;i<n-1;i++)
    {
        //初始化
        min1=min2=666666; //因为min1,min2代表两个最小的权值，所以初始化设为一个很大的数
        x1=x2=-666666;

        for(j=0;j<i+n;j++)
        {
            if(HfNode[j].weight<min1&&HfNode[j].parent==0)
            {
                //通过这样来实现信息的迭代更新
                min2=min1;
                min1=HfNode[j].weight;
                x2=x1;
                x1=j;
            }
            else if(HfNode[j].weight<min2&&HfNode[j].parent==0)
            {
                min2=HfNode[j].weight;
                x2=j;
            }
        }
        //更新信息
        HfNode[x1].parent=n+i;
        HfNode[x2].parent=n+i;
        //新结点信息
        HfNode[n+i].weight=min1+min2;
        HfNode[n+i].lchild=x1;
        HfNode[n+i].rchild=x2;
        cout<<HfNode[x1].weight<<" "<<HfNode[x2].weight<<endl;
    }
}
//- - - 哈夫曼编码 - - -
void CreateHuffmanCode(HufCode HfCode[1000],int n)
{
    HufCode cd;      //定义一个临时变量来存放信息
    int i,j;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        cd.start=n-1;
        int xb=i;    //下标
        int p=HfNode[xb].parent;     //记录父结点信息
        while(p!=0)
        {
            //左儿子0，右儿子1
            if(HfNode[p].lchild==xb)
                cd.code[cd.start]=0;
            else
                cd.code[cd.start]=1;
            cd.start--; //编码下表向前移动一位
            xb=p;        //迭代更替
            p=HfNode[xb].parent;
        }
        for(j=cd.start+1;j<n;j++)
        {
            HfCode[i].code[j]=cd.code[j];
        }
        HfCode[i].start=cd.start;
    }
}

int main()
{
    int n;
    cout<<"请输入叶子数n:"<<endl;
    cin>>n;
    CreateHuffmanTree(HfNode,n);
    CreateHuffmanCode(HfCode,n);
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cout<<HfNode[i].weight<<"对应的哈夫曼编码是: ";
        for(int j=HfCode[i].start+1;j<n;j++)
        {
            cout<<HfCode[i].code[j];
        }
        cout<<"
";
    }
    return 0;
}