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C++实现哈夫曼树简单创建与遍历的方法

2020-02-24 14:26:57
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哈夫曼树是路径长度加权的最短树,它可用于构造信息传输、数据压缩等的最优编码,今天武林技术频道小编来为大家介绍C++实现哈夫曼树简单创建与遍历的方法,大家一定不要错过哦。

据此构造出最优树算法如下:

哈夫曼算法:

1. 将n个权值分别为w1,w2,w3,....wn-1,wn的节点按权值递增排序,将每个权值作为一棵二叉树。构成n棵二叉树森林F={T1,T2,T3,T4,...Tn},其中每个二叉树都只有一个权值,其左右字数为空

2. 在森林F中选取根节点权值最小二叉树,作为左右字数构成一棵新的二叉树,并使得新的二叉树的根节点为
其左右字数权值之和,其中叶子都是最初的树

3. 在森林F中删除这两棵树,同时将新得到的二叉树代替这两个树加入到森林F中,因此森林中二叉树的个数比以前少一颗

4. 对新的森林重复2和3,知道森林中只有一棵树位置,这棵树就是哈夫曼树.

#include <iostream>using namespace std;#define LEAFNUM 10        //叶子节点数,也就是权值树#define HUFNUM 2*LEAFNUM#define MAXWEIGHT 999.9//*********存储结构***********class HufTree;//***** Node**********class NODE{private: char Data;          //节点的数据域 double Weight;   //节点的权值域 int Lchild,Rchild,Parent;   //节点的左孩子右孩子及双亲域public: NODE()            //构造函数 { Data = '/0'; Weight = 0; Lchild = -1; Rchild = -1; Parent = -1;        //给节点的数据初始化 } int Re_L(){return Lchild;} int Re_R(){return Rchild;} char Re_Data(){return Data;} double Re_Weight(){return Weight;} friend class HufTree;     //声明友元};//Node//********HufTree类**********class HufTree{private: int NodeNum; NODE HufArry[HUFNUM];public: HufTree(){NodeNum = 0;} void SetHuf(int,double,char);   //设置权值与数据域 void CreatHuf();          //创建哈夫曼树 void SelectMin(int,int&,int&);   //查找哈夫曼树种两个权值最小的树 void Find_Root_and_Print();       //查找树根节点位置 void PrintHuf(int);          //遍历哈夫曼树};//huftree void HufTree::SetHuf(int i,double wei,char ch){ HufArry[i].Data = ch; HufArry[i].Weight = wei;}void HufTree::CreatHuf(){ cout<<"每次查询两个最小树的位置:"<<endl; for(int i = LEAFNUM; i < HUFNUM - 1; i++) { int p1 = 0; int p2 = 0; SelectMin(i,p1,p2);           //找出当前树种权值最小的两颗树  cout<<p1<<"   < - >    "<<p2<<endl; HufArry[p1].Parent = i;   //设置两颗最小树的双亲 HufArry[p2].Parent = i; HufArry[i].Lchild = p1;   //设置这棵3节点的树的根的权值以及孩子 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') //如果是叶子节点 {  cout<<"权值:"<<HufArry[position].Weight<<"<-> 数据:"<<HufArry[position].Data<<" 此节点为叶子"<<endl;  NodeNum = NodeNum + 1; } else {  cout<<"权值:"<<HufArry[position].Weight<<" 此节点无数据域,不是叶子"<<endl;  PrintHuf(HufArry[position].Lchild);  PrintHuf(HufArry[position].Rchild); } }   }int main(){ HufTree Tree; cout<<"请输入"<<LEAFNUM<<"对(权值,数据):"<<endl; double wei; char ch; for(int i = 0; i < LEAFNUM; i++) { cin>>wei; cin>>ch; Tree.SetHuf(i,wei,ch); } Tree.CreatHuf();     //创建哈夫曼树 Tree.Find_Root_and_Print();           //遍历哈夫曼树 return 0;}武林技术频道小编在上文为大家分享了C++实现哈夫曼树简单创建与遍历的方法,如果我们要学习编程知识,一定不能错过武林技术频道哦!
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