哈夫曼编码简单实现

利用数组实现将字符串进行哈夫曼编码和解码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <unordered_map>

//input: helloworld
//output: helloworld
using namespace std ;

const int N = 110 ;

unordered_map<string,char> um ;
unordered_map<char,string> us ;
char table[N] ;
int cnt[128] ;
int idx = -1,dd ;
struct node{
    int w,p,l,r ;
    char ch ;
}tr[N];

bool select(int &s1,int &s2){
    int k = 0;
    for(int i=0;i<=idx;i++){
        if(tr[i].p == -1){
            k ++ ;
        }
    }
    if(k<=1){
        return false ;
    }
    k = -1 ; 
    for(int i=0;i<=idx;i++){
        if(tr[i].p != -1) continue ;
        if(tr[i].p == -1 && k == -1 || tr[k].w>tr[i].w){
            k = i ;
        }
    }
    s1 = k ;
    k = -1 ;
    for(int i=0;i<=idx;i++){
        if(tr[i].p != -1 || s1 == i) continue ;
        if(tr[i].p == -1 && k == -1 || tr[k].w>tr[i].w){
            k = i ;
        }
    }
    s2 = k ;
    idx ++ ;
    
     return true ;
}



void huffman_tree(){
    for(int i=0;i<=idx;i++){
        int s1 = -1, s2 = -1 ;
        if(select(s1,s2)){
            tr[idx].l = s1 ;
            tr[idx].r = s2 ;
            tr[idx].p = -1 ;
            tr[idx].w = tr[s1].w + tr[s2].w ;
            tr[s1].p  = idx ;
            tr[s2].p = idx ;
        }
    }
}

void huffman_code(){
    for(int i=0;i<=dd;i++){
        string tmp ;
        int j = i ;
        while(true){
            int k = j ;
            j = tr[j].p ;
            if(j == -1) break ;
            if(k == tr[j].l){
                tmp += '0' ;
            }else{
                tmp += '1' ;
            }
        }
        if(tmp.size()){
            reverse(tmp.begin(),tmp.end()) ;
            us[tr[i].ch] = tmp ;
            um[tmp] = tr[i].ch ;
            tmp.clear() ;
        }
    }
}

string huffman_decode(string text){
    string tmp,res ;
    int ln = text.size() ;
    for(int i=0;i<ln;i++){
        tmp += text[i] ;
        if(um.count(tmp)){
            res += um[tmp];
            tmp.clear() ;
        }
    }
    return res ;
}

int main(){
    string str ;
    cin >> str ;
    
    int ln = str.size() ;
    for(int i=0;i<ln;i++){
        cnt[str[i]] ++ ;
    }
    
    for(int i=0;i<128;i++){
        if(cnt[i]){
            tr[++idx] = {cnt[i],-1,-1,-1,i} ;
        }    
    }
    dd = idx ;

    
    huffman_tree() ;
    

    
    huffman_code() ;
    
    string tmp ;
    for(int i=0;i<ln;i++){
        tmp += us[str[i]] ;
    }
    
    
    cout << huffman_decode(tmp) << endl ;
    
    return 0 ;
}