【数据结构与算法】哈夫曼树,哈夫曼编码 详解

哈夫曼树的数据结构。

cpp 复制代码
struct TreeNode {
	ElemType data;
	TreeNode *left, *right;
};
using HuffmanTree = TreeNode *;

结构体包含三个成员:

  • data 是一个 ElemType 类型的变量,用于存储哈夫曼树节点的数据。
  • left 是一个指向 TreeNode 类型的指针,用于指向哈夫曼树节点的左子节点。
  • right 是一个指向 TreeNode 类型的指针,用于指向哈夫曼树节点的右子节点。

Huffman树能够解决的问题是什么?

Huffman树,也称为Huffman编码树,主要用于数据压缩和编码。它可以解决如何以最短的方式来表示一组数据的问题,使得整体数据的存储或传输更加高效。

如何构造Huffman树?

  1. 根据给定的n个权值{w1,w2,......wn},构造n 棵二叉树的集合F={T1,T2,......,Tn},其中每棵二叉树Ti 中只有一个带权为wi 的根结点,其左右子树均为空。
  2. 在森林F中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树,构造一棵新的二叉树,置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和。
  3. 在森林中删除这两棵树,同时将新得到的二叉树加入森林中。
  4. 重复上述2和3两步直到只含一棵树为止,这棵树即哈夫曼树。
cpp 复制代码
TreeNode *createTreeNode(ElemType e, TreeNode *l, TreeNode *r) {
	TreeNode *t = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
	if (!t) {
		return NULL;
	}
	t->data = e;
	t->left = l;
	t->right = r;
	return t;
}

HuffmanTree createHuffmanTree(int n, ElemType *a, int *f) {
	priority_queue<Node> hmin;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		TreeNode *t = createTreeNode(a[i], nullptr, nullptr);
		hmin.push({f[i], t});
	}
	while (hmin.size() > 1) {
		Node a = hmin.top();
		hmin.pop();
		Node b = hmin.top();
		hmin.pop();
		if (a.f > b.f) {
			swap(a, b);
		}
		TreeNode *t = createTreeNode(' ', a.node, b.node);
		// cout << a.f << " " << b.f << endl;
		hmin.push({a.f + b.f, t});
	}
	return hmin.top().node;
}
相关推荐
豆豆的java之旅1 天前
软考中级软件设计师 数据结构详细知识点(含真题+练习题,可直接复习)
java·开发语言·数据结构
北顾笙9801 天前
day07-数据结构力扣
数据结构
hanlin031 天前
刷题笔记:力扣第43、67题(字符串计算)
笔记·算法·leetcode
yang_B6211 天前
最小二乘法 拟合平面
算法·平面·最小二乘法
放下华子我只抽RuiKe51 天前
深度学习全景指南:硬核实战版
人工智能·深度学习·神经网络·算法·机器学习·自然语言处理·数据挖掘
吴秋霖1 天前
【某音电商】protobuf聊天协议逆向
python·算法·protobuf
m0_587958951 天前
C++中的命令模式变体
开发语言·c++·算法
似水এ᭄往昔1 天前
【数据结构】--链表OJ
数据结构·算法·链表
剑心诀1 天前
02 数据结构(C) | 线性表——顺序表的基本操作
c语言·开发语言·数据结构
2501_924952691 天前
代码生成器优化策略
开发语言·c++·算法