C：Huffman编码a

【问题描述】

给定一组字符的Huffman编码表（从标准输入读取），以及一个用该编码表进行编码的Huffman编码文件（存在当前目录下的in.txt中），编写程序实现对Huffman编码文件的解码，并按照后序遍历序列输出解码过程中Huffman树（规定树中左分支表示0，右分支表示1）中各结点的访问次数。

例如给定的一组字符的Huffman编码表为：

1:111

2:0

+:110

*:1010

=:1011

8:100

第一行的6表示要对6个不同的字符进行编码，后面每行中冒号（:）左边的字符为待编码的字符，右边为其Huffman编码，冒号两边无空格。对于该编码表，对应的Huffman树（树中左分支表示0，右分支表示1）应为：

假如给定的Huffman编码文件in.txt中的内容（由0和1字符组成的序列）为：

111011001010011001011111100

则遍历上述Huffman树即可对该文件进行解码，解码后的文件内容为：

12+2*2+2=18

解码过程中，经过Huffman树中各结点的遍边次数见下图中结点中的数字：

对该Huffman树中各结点的访问次数按照后序序列输出应为：

4 1 1 1 2 3 2 2 4 7 11

【输入形式】

先从标准输入读入待编码的字符个数（大于等于2，小于等于50），然后分行输入各字符的Huffman编码（先输入字符，再输入其编码，字符和编码中间以一个英文字符冒号:分隔），编码只由0和1组成。

Huffman编码文件为当前目录下的in.txt文本文件，即：其中的0和1都是以单个字符的形式存储，文件末尾有一个回车换行符。

【输出形式】

先将解码后的文件内容输出到标准输出上（独占一行）；然后以后序遍历序列输出解码过程中Huffman树中各结点的访问次数，各数据间以一个空格分隔，最后一个数据后也有一个空格。

【样例输入】

1:111

2:0

+:110

*:1010

=:1011

8:100

假如in.txt中的内容为：

111011001010011001011111100

【样例输出】

12+2*2+2=18

4 1 1 1 2 3 2 2 4 7 11

【样例说明】

从标准输入读取了6个字符的Huffman编码，因为规定Huffman树中左分支表示0，右分支表示1，所以利用该编码表可构造上述Huffman树（见图1）。遍历该Huffman树对编码文件in.txt的进行解码，即可得到解码后的原文件内容，遍历过程中各树中结点的最终访问次数要按照后序遍历序列输出。

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node {
	char name;
	int time;
	int found;
    struct Node* LeftChild;
	struct Node* RightChild;
}Node;
void build(char name, char code[], Node* root) {//根据哈夫曼编码构造哈夫曼树
	Node* tree = root;
	int i = 0;
	for (i = 0; code[i] == '0' || code[i] == '1'; i++) {//通过01编码从根开始寻找字符对应结点，0代表左子结点，1代表右子结点
		if (code[i] == '0') {
			if (tree->LeftChild == NULL) {//若找不到此节点则新建节点
				tree->LeftChild = (Node*)malloc(sizeof(Node));
				tree = tree->LeftChild;
				tree->time = 0;
				tree->found = 0;
				tree->LeftChild = NULL;
				tree->RightChild = NULL;
			}
			else tree = tree->LeftChild;
		}
		if (code[i] == '1') {
			if (tree->RightChild == NULL) {
				tree->RightChild = (Node*)malloc(sizeof(Node));
				tree = tree->RightChild;
				tree->time = 0;
				tree->found = 0;
				tree->LeftChild = NULL;
				tree->RightChild = NULL;
			}
			else tree = tree->RightChild;
		}
	}
	tree->name = name;
}
Node* find(Node* tree) {
	if (tree->LeftChild != NULL && tree->LeftChild->found != 1) find(tree->LeftChild);
	if (tree->RightChild != NULL && tree->RightChild->found != 1) find(tree->RightChild);//后序遍历
	printf("%d ", tree->time);
	tree->found = 1;
	return tree;
}
int main() {
	Node* root = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	int n;
	root->LeftChild = NULL;
	root->RightChild = NULL;
	root->found = 0;
	root->time = 0;
	scanf("%d", &n);
	getchar();
	char name[100];
	char code[100][50];
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		scanf("%c:%s", &name[i], code[i]);
		getchar();
		build(name[i], code[i], root);
	}//输入编码表
	FILE* fp = fopen("in.txt", "r+");
	char a[1000];
	int num = 0;
	for (; fscanf(fp, "%c", &a[num]) != EOF; num++);//读入代码
	Node* tree = root;
	for (int i = 0; i < num; i++) {//根据读入的0,1编码从根节点开始搜寻，找到叶节点时输出叶节点对应字符
		if (a[i] == '0') {
			if (tree->LeftChild == NULL) {
				printf("%c", tree->name);
				tree->time++;//遍历经过某一节点是，++其被遍历次数
				tree = root->LeftChild;
				root->time++;
			}
			else {
				tree->time++;
				tree = tree->LeftChild;
			}
		}
		else if (a[i] == '1') {
			if (tree->RightChild == NULL) {
				printf("%c", tree->name);
				tree->time++;
				tree = root->RightChild;
				root->time++;
			}
			else {
				tree->time++;
				tree = tree->RightChild;
			}
		}
	}
	tree->time++;
	printf("%c", tree->name);
	printf("\n");
	for (; find(root) != root;);//后序遍历
}