C++實(shí)現(xiàn)哈夫曼樹(shù)簡(jiǎn)單創(chuàng)建與遍歷的方法
本文以實(shí)例形式講述了C++實(shí)現(xiàn)哈夫曼樹(shù)簡(jiǎn)單創(chuàng)建與遍歷的方法,比較經(jīng)典的C++算法。
本例實(shí)現(xiàn)的功能為:給定n個(gè)帶權(quán)的節(jié)點(diǎn),如何構(gòu)造一棵n個(gè)帶有給定權(quán)值的葉節(jié)點(diǎn)的二叉樹(shù),使其帶全路徑長(zhǎng)度WPL最小。
據(jù)此構(gòu)造出最優(yōu)樹(shù)算法如下:
哈夫曼算法:
1. 將n個(gè)權(quán)值分別為w1,w2,w3,....wn-1,wn的節(jié)點(diǎn)按權(quán)值遞增排序,將每個(gè)權(quán)值作為一棵二叉樹(shù)。構(gòu)成n棵二叉樹(shù)森林F={T1,T2,T3,T4,...Tn},其中每個(gè)二叉樹(shù)都只有一個(gè)權(quán)值,其左右字?jǐn)?shù)為空
2. 在森林F中選取根節(jié)點(diǎn)權(quán)值最小二叉樹(shù),作為左右字?jǐn)?shù)構(gòu)成一棵新的二叉樹(shù),并使得新的二叉樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)為
其左右字?jǐn)?shù)權(quán)值之和,其中葉子都是最初的樹(shù)
3. 在森林F中刪除這兩棵樹(shù),同時(shí)將新得到的二叉樹(shù)代替這兩個(gè)樹(shù)加入到森林F中,因此森林中二叉樹(shù)的個(gè)數(shù)比以前少一顆
4. 對(duì)新的森林重復(fù)2和3,知道森林中只有一棵樹(shù)位置,這棵樹(shù)就是哈夫曼樹(shù).
#include <iostream> using namespace std; #define LEAFNUM 10 //葉子節(jié)點(diǎn)數(shù),也就是權(quán)值樹(shù) #define HUFNUM 2*LEAFNUM #define MAXWEIGHT 999.9 //*********存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)*********** class HufTree; //***** Node********** class NODE { private: char Data; //節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域 double Weight; //節(jié)點(diǎn)的權(quán)值域 int Lchild,Rchild,Parent; //節(jié)點(diǎn)的左孩子右孩子及雙親域 public: NODE() //構(gòu)造函數(shù) { Data = '\0'; Weight = 0; Lchild = -1; Rchild = -1; Parent = -1; //給節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)初始化 } int Re_L(){return Lchild;} int Re_R(){return Rchild;} char Re_Data(){return Data;} double Re_Weight(){return Weight;} friend class HufTree; //聲明友元 };//Node //********HufTree類(lèi)********** class HufTree { private: int NodeNum; NODE HufArry[HUFNUM]; public: HufTree(){NodeNum = 0;} void SetHuf(int,double,char); //設(shè)置權(quán)值與數(shù)據(jù)域 void CreatHuf(); //創(chuàng)建哈夫曼樹(shù) void SelectMin(int,int&,int&); //查找哈夫曼樹(shù)種兩個(gè)權(quán)值最小的樹(shù) void Find_Root_and_Print(); //查找樹(shù)根節(jié)點(diǎn)位置 void PrintHuf(int); //遍歷哈夫曼樹(shù) };//huftree void HufTree::SetHuf(int i,double wei,char ch) { HufArry[i].Data = ch; HufArry[i].Weight = wei; } void HufTree::CreatHuf() { cout<<"每次查詢兩個(gè)最小樹(shù)的位置:"<<endl; for(int i = LEAFNUM; i < HUFNUM - 1; i++) { int p1 = 0; int p2 = 0; SelectMin(i,p1,p2); //找出當(dāng)前樹(shù)種權(quán)值最小的兩顆樹(shù) cout<<p1<<" < - > "<<p2<<endl; HufArry[p1].Parent = i; //設(shè)置兩顆最小樹(shù)的雙親 HufArry[p2].Parent = i; HufArry[i].Lchild = p1; //設(shè)置這棵3節(jié)點(diǎn)的樹(shù)的根的權(quán)值以及孩子 HufArry[i].Rchild = p2; HufArry[i].Weight = HufArry[p1].Weight + HufArry[p2].Weight; } cout<<"************************"<<endl; } void HufTree::SelectMin(int i,int &p1,int &p2) { int least1 = MAXWEIGHT; int least2 = MAXWEIGHT; for(int j = 0; j < i; j++) { if(HufArry[j].Parent == -1) { if(HufArry[j].Weight < least1) { least2 = least1; least1 = HufArry[j].Weight; p2 = p1; p1 = j; } else { if(HufArry[j].Weight < least2) { least2 = HufArry[j].Weight; p2 = j; } } } } } void HufTree::Find_Root_and_Print() { int root; for(int i = 0; i < HUFNUM - 1; i++) { if(HufArry[i].Parent == -1) { root = i; break; } } PrintHuf(root); } void HufTree::PrintHuf(int position) { if(NodeNum == LEAFNUM) { return; } else { if(HufArry[position].Data != '\0') //如果是葉子節(jié)點(diǎn) { cout<<"權(quán)值:"<<HufArry[position].Weight<<"<-> 數(shù)據(jù):"<<HufArry[position].Data<<" 此節(jié)點(diǎn)為葉子"<<endl; NodeNum = NodeNum + 1; } else { cout<<"權(quán)值:"<<HufArry[position].Weight<<" 此節(jié)點(diǎn)無(wú)數(shù)據(jù)域,不是葉子"<<endl; PrintHuf(HufArry[position].Lchild); PrintHuf(HufArry[position].Rchild); } } } int main() { HufTree Tree; cout<<"請(qǐng)輸入"<<LEAFNUM<<"對(duì)(權(quán)值,數(shù)據(jù)):"<<endl; double wei; char ch; for(int i = 0; i < LEAFNUM; i++) { cin>>wei; cin>>ch; Tree.SetHuf(i,wei,ch); } Tree.CreatHuf(); //創(chuàng)建哈夫曼樹(shù) Tree.Find_Root_and_Print(); //遍歷哈夫曼樹(shù) return 0; }
測(cè)試結(jié)果:
1 a 2 b 5 c 7 d 4 e 13 f 3 g 6 h 11 i 8 l
- C++深入講解哈夫曼樹(shù)
- C++詳解哈夫曼樹(shù)的概念與實(shí)現(xiàn)步驟
- C++實(shí)現(xiàn)哈夫曼樹(shù)的方法
- C++實(shí)現(xiàn)哈夫曼樹(shù)編碼解碼
- C++實(shí)現(xiàn)哈夫曼樹(shù)算法
- C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之哈夫曼樹(shù)的實(shí)現(xiàn)方法
- C++ 哈夫曼樹(shù)對(duì)文件壓縮、加密實(shí)現(xiàn)代碼
- C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之文件壓縮(哈夫曼樹(shù))實(shí)例詳解
- 解析C++哈夫曼樹(shù)編碼和譯碼的實(shí)現(xiàn)
- C++使用數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)哈夫曼樹(shù)
相關(guān)文章
用C++類(lèi)實(shí)現(xiàn)單向鏈表的增刪查和反轉(zhuǎn)操作方法
下面小編就為大家?guī)?lái)一篇用C++類(lèi)實(shí)現(xiàn)單向鏈表的增刪查和反轉(zhuǎn)操作方法。小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在就分享給大家,也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2017-04-04C++實(shí)現(xiàn)LeetCode(87.攪亂字符串)
這篇文章主要介紹了C++實(shí)現(xiàn)LeetCode(87.攪亂字符串),本篇文章通過(guò)簡(jiǎn)要的案例,講解了該項(xiàng)技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細(xì)內(nèi)容,需要的朋友可以參考下2021-07-07一文搞懂C++中的四種強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換
很多朋友向小編了解C語(yǔ)言中怎么進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換呢?在這小編告訴大家強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換可以分為兩種,一種是隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換一種是顯示類(lèi)型轉(zhuǎn)換,下面通過(guò)示例代碼給大家介紹下,需要的朋友參考下吧2021-07-07深入分析C語(yǔ)言存儲(chǔ)類(lèi)型與用戶空間內(nèi)部分布
這篇文章主要介紹了C語(yǔ)言存儲(chǔ)類(lèi)型與用戶空間內(nèi)部分布,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)吧2022-12-12c語(yǔ)言float類(lèi)型小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)
在本篇文章里小編給大家整理了關(guān)于c語(yǔ)言float類(lèi)型小數(shù)點(diǎn)后面有幾位的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要的朋友們可以學(xué)習(xí)下。2020-02-02C語(yǔ)言中強(qiáng)制地址跳轉(zhuǎn)詳解
這篇文章主要介紹了C語(yǔ)言中強(qiáng)制地址跳轉(zhuǎn)詳解的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-05-05使用VS2022開(kāi)發(fā)在線遠(yuǎn)程編譯部署的C++程序(圖文詳解)
這篇文章主要介紹了使用VS2022開(kāi)發(fā)可以在線遠(yuǎn)程編譯部署的C++程序,本文分步驟通過(guò)圖文并茂的形式給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2021-12-12C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)頁(yè)面置換算法(FIFO、LRU)
這篇文章主要介紹了通過(guò)C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的兩種頁(yè)面置換算法:先進(jìn)先出(FIFO)頁(yè)面置換算法和最近最久未使用(LRU)頁(yè)面置換算法。文中的代碼具有一定的學(xué)習(xí)或工作價(jià)值,快來(lái)跟隨小編學(xué)習(xí)一下吧2021-12-12