键盘上的舞者

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HuffmanTree的创建及编码

typedef struct _HTNode {
    unsigned 
int weight;        /* 权值 */
    unsigned 
int parent;        /* 父节点索引 */
    unsigned 
int lchild;        /* 左孩子索引 */
    unsigned 
int rchild;        /* 右孩子索引 */
} HTNode, 
*HuffmanTree;         /* 动态分配数组存储哈夫曼树 */

typedef 
char **HuffmanCode;     /* 动态分配数组存储哈夫曼编码表 */

/* 从ht的1~n的节点中找出权值最小的两个节点,分别存于s1, s2中 */
void Select(HuffmanTree ht, int n, int *s1, int *s2)
{
    
int i;

    
*s1 = 0;
    
*s2 = 0;
    
/*设置s1, s2到开始两个parent等于0的节点位置*/
    
for (i = 1; i <= n; ++i) {
        
if (*s1 != 0 && *s2 != 0)
            
break;
       
        
if (ht[i].parent == 0)
            
*s1 == 0 ? *s1 = i : *s2 = i;
    }
    
/*找出ht中parent等于0,且权值最小的两个节点位置,分别存于s1, s2中*/
    
for ( ; i <= n; ++i) {
        
if (ht[i].parent != 0continue;

        
if ( (ht[*s1].weight > ht[*s2].weight) && (ht[*s1].weight > ht[i].weight))
            
*s1 = i;
        
else if ( (ht[*s2].weight > ht[*s1].weight) && (ht[*s2].weight > ht[i].weight))
            
*s2 = i;
    }
}

/* 通过w存储的n个权值,来创建一颗哈夫曼树, ht_ptr指向这颗哈夫曼树 */
void CreateHuffmanTree(HuffmanTree *ht_ptr, int *w, int n)
{
    
int m;
    
int i;
    
int s1, s2;
    HuffmanTree p;
    
    
if (n <= 1return;
    m 
= 2 * n - 1;              /* n个字符,需要2n-1个空间来存储整颗huffman tree */
    
*ht_ptr = (HuffmanTree)malloc( (m + 1* sizeof(HTNode)); /* 0号单元不用 */

    
for (p = *ht_ptr + 1, i = 1; i <= n; ++i, ++p, ++w) { /* 初始化数组中前n个单元存储的字符 */
        p
->weight = *w;
        p
->parent = 0;
        p
->lchild = 0;
        p
->rchild = 0;
    }
    
for ( ; i <= m; ++i, ++p) { /* 初始化数组中剩余的单元 */
        p
->weight = 0;
        p
->parent = 0;
        p
->lchild = 0;
        p
->rchild = 0;
    }

    
for (i = n + 1; i <= m; ++i) {
        Select(
*ht_ptr, i - 1&s1, &s2);
        
/* 设置s1, s2的父亲为i */
        (
*ht_ptr + s1)->parent = i;
        (
*ht_ptr + s2)->parent = i;
        
/* 设置i的左孩子为s1, 右孩子为s2 */
        (
*ht_ptr + i)->lchild = s1;
        (
*ht_ptr + i)->rchild = s2;
        
/* 设置i的权值为s1, s2之和 */
        (
*ht_ptr + i)->weight = (*ht_ptr + s1)->weight + (*ht_ptr + s2)->weight;
    }
}

/* 对ht_ptr存储的哈夫曼树的n个叶子节点进行哈夫曼编码 */
void HuffmanCoding(HuffmanTree *ht_ptr, HuffmanCode *hc_ptr, int n)
{
    
int i;
    
int start;
    
char *cd = NULL;
    
    
*hc_ptr = (HuffmanCode)malloc( (n + 1* sizeof(char *));

    cd 
= (char *)malloc(n * sizeof(char));
    cd[n 
- 1= '\0';

    
for (i = 1; i <= n; ++i) {
        start 
= n - 1;

        
int current, father;
        
for (current = i, father = (*ht_ptr + i)->parent; /* 从叶子节点开始,并取得父节点father */
             father 
!= 0;                                 /* 父节点为0时及到达了根节点 */
             current 
= father, father = (*ht_ptr + father)->parent) { /* 逐渐向根节点靠拢 */
            
if ( (*ht_ptr + father)->lchild == current) /* 当前节点为左孩子 */
                cd[
--start] = '0';
            
else
                cd[
--start] = '1';

        }

        
*(*hc_ptr + i) = (char *)malloc( (n - start) * sizeof(char));
        strcpy(
*(*hc_ptr +i), &cd[start]);
    }
    free(cd);
}


posted on 2009-09-28 17:49 Marcky 阅读(546) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 数据结构和算法


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