Haffman编码（haffman树）

Haffman编码

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难度：3

 

描述

哈弗曼编码大家一定很熟悉吧（不熟悉也没关系，自己查去。。。）。现在给你一串字符以及它们所对应的权值，让你构造哈弗曼树，从而确定每个字符的哈弗曼编码。当然，这里有一些小规定：

1.规定哈弗曼树的左子树编码为0，右子树编码为1；

2.若两个字符权值相同，则ASCII码值小的字符为左孩子，大的为右孩子；

3.创建的新节点所代表的字符与它的左孩子的字符相同；

4.所有字符为ASCII码表上32-96之间的字符（即“ ”到“`”之间的字符）。

 

输入

输入包含多组数据（不超过100组） 每组数据第一行一个整数n，表示字符个数。接下来n行，每行有一个字符ch和一个整数weight，表示字符ch所对应的权值，中间用空格隔开。 输入数据保证每组测试数据的字符不会重复。

输出

对于每组测试数据，按照输入顺序输出相应的字符以及它们的哈弗曼编码结果，具体格式见样例。

样例输入

3
a 10
b 5
c 8
4
a 1
b 1
c 1
d 1

样例输出

a:0
b:10
c:11
a:00
b:01
c:10
d:11
题解：让求一颗哈夫曼树，哈夫曼树是先找到最小的两个建一个根节点，这个根节点的权值为两个小的权值和；
加入这个新节点，重新找；用优先队列实现；其根节点即为元素在树中的位置；
代码：

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<queue>
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
#define mem(x,y) memset(x,y,sizeof(x))
#define SI(x) scanf("%d",&x)
#define PI(x) printf("%d",x)
typedef long long LL;
string ans[300];
char c[310];
struct Node{
    char c;
    int v;
    Node *l,*r;
    Node(){
        l=r=NULL;
    }
    Node(char ch,int vv,Node *ll=NULL,Node *rr=NULL){
        c=ch;v=vv;l=ll;r=rr;
    }
    bool operator < (const Node &b) const{
        if(v!=b.v)return v>b.v;
        else return c>b.c;
    }
};
Node e[300];
void dfs(Node *now,string s){
    if(now->l==NULL&&now->r==NULL){
        ans[int(now->c)]=s;return;
    }
    if(now->l!=NULL)dfs(now->l,s+'0');
    if(now->r!=NULL)dfs(now->r,s+'1');
    return ;
}
int main(){
    int N,v;
    //char s[2];
    while(~SI(N)){
        if(N==0)continue;
        for(int i=0;i<300;i++)e[i].l=e[i].r=NULL;
        priority_queue<Node>Q;
        getchar();
        for(int i=0;i<N;i++){
            scanf("%c %d",&c[i],&v);getchar();//这里不这样输入就错了 
            //c[i]=s[0];
            Q.push(Node(c[i],v));
        }    
        int tp=0;
        while(Q.size()>1){
            e[tp++]=Q.top();
            Q.pop();
            e[tp++]=Q.top();
            Q.pop();
            Q.push(Node(e[tp-2].c,e[tp-2].v+e[tp-1].v,&e[tp-2],&e[tp-1]));
            //Node(e[tp-2].c这样插是为了当和等于下一个的v的时候排在前边；
            //为什么要再开一个数组e：为了保持队列里面元素的l，r对应关系； 
        }
        Node ss;
        ss=Q.top();
        //printf("%c %d
",ss.c,ss.v);
        dfs(&ss,"");
        //printf("****");
        for(int i=0;i<N;i++){
            //printf("%c:%s
",c[i],ans[int(c[i])].c_str());
              cout<<c[i]<<":"<<ans[int(c[i])]<<endl;
        }
    }
    return 0;
}

 数据结构课后又写了下：优先队列那点要用仿函数写；

代码：

#include "handsomecui.h"
#include<queue>
#include<vector>
struct Node{
    int v;
    char c;
    Node *l, *r;
    Node(){
        l = NULL;
        r = NULL;
     }
    void init(int v, char c, Node *l = NULL, Node *r = NULL){
        this->v = v;
        this->c = c;
        this->l = l;
        this->r = r;
    }
//    bool operator < (const Node *a) const{
//        return v > a->v;//这里的排序有问题 
//    }
};
struct cmp{
    bool operator() (const Node *a, const Node *b) const{
        if(a->v != b->v)
            return (a->v) > (b->v);
        else
            return a->c > b->c;
    }
};
priority_queue<Node*, vector<Node*>, cmp>Q;
string ans[300];
void dfs(Node *root, string s){
    if(root->l == NULL && root->r == NULL){
        ans[root->c] = s;
        return;
    }
    if(root->l != NULL){
        dfs(root->l, s + '0');
    }
    if(root->r != NULL){
        dfs(root->r, s + '1');
    }
}
char s[310];
void print(char c){
    PI(c, ":");
    PI(ans[c] , "
");
}
int main(){
    int n;
    int v;
    while(~scanf("%d", &n)){ 
        if(n == 0)
            continue;
        getchar();
        while(!Q.empty())
            Q.pop();
        Node *a, *b, *c;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            a = new Node();
            scanf("%c%d", &s[i], &v);
            getchar();
            a->init(v, s[i]);
            Q.push(a);
        }
        while(Q.size() > 1){
            a = Q.top();
            Q.pop();
            b = Q.top();
            Q.pop();
            c = new Node();
            c->init(a->v + b->v, a->c, a, b);
            Q.push(c);
        }
        dfs(Q.top(), "");
        for_each(s, s + n, print);
    }
    return 0;
}