求Huffman树及其matlab程序详解

#################本文为学习《图论算法及其MATLAB实现》的学习笔记#################

算法用途

求Haffman树

算法思想

根据定理4.17,给出求Huffman树的算法步骤如下:

①对给出的所要求的叶子顶点的权进行从小到大排序,写出的权重向量 ;

②根据定理4.17,写出兄弟的权重分别为 以及父亲的权重为 (+) 的一棵单元树;

③对权重分别为 个叶权值重新从小到大进行排序,重复②和③,直到只剩下一片叶子;

④算法结束。

程序参数说明

A 表示已知的叶子顶点的权重向量,而叶子顶点的权重就是权重向量的分量。
W 表示所求的 Huffman 树的输出形式,即以Huffman 树所有单元树集合的输出形式。

有关程序运行后所求的Huffman树的输出形式W的说明:

①W的每一行为三个顶点构成的树,且前两列为叶子,最后一列为根,其相应的值代表该节点的权值。

②W中的所有单元树按照从下到上的顺序排列,将这些单元树中权值相同的两个顶点合并为一个顶点(但是任意三个权值相同的顶点不能合并,W中完全相同的行也不能合并),即可得到 Huffman 树。

算法程序详解

Matlab 复制代码
%求Huffman树
function [ W ] = huftref( A )
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%% 输入: A: 已知叶子顶点的权重向量
%%% 输出: W: 所求的Huffman树的输出,从下到上顺序排列,前两列为叶子,最后一列为根
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

k = 1;
Y = sort(A);        % 将 A 升序排列
n = length(A);      % 计算顶点数
B = Y(1) + Y(2);    % B 为父亲权重
W = [Y(1) Y(2) B];  % 兄弟权重为Y(1)Y(2),父亲权重为 B 的一棵单元树
Y1 = Y;
m = 0;

while m == 0
    k = k+1;
    B1 = [B Y1(3:length(Y1))];
    f = length(B1);             % 计算更新后的顶点数,即叶子数
    if f >= 2
        Y1 = sort(B1);          % 重新对 B,Y(3),...,Y(n) 排序
        B = Y1(1) + Y1(2);      % 重复步骤(1)(2)
        W(k,:) = [Y1(1) Y1(2) B];   % 将新的单元数写入 Huffman 树中
    else
        m = 1;
    end
end
相关推荐
王老师青少年编程9 小时前
csp信奥赛C++高频考点专项训练之贪心算法 --【哈夫曼贪心】:合并果子
c++·算法·贪心·csp·信奥赛·哈夫曼贪心·合并果子
叼烟扛炮9 小时前
C++第二讲:类和对象(上)
数据结构·c++·算法·类和对象·struct·实例化
天疆说9 小时前
【哈密顿力学】深入解读航天器交会最优控制中的Hamilton函数
人工智能·算法·机器学习
wuweijianlove10 小时前
关于算法设计中的代价函数优化与约束求解的技术7
算法
leoufung10 小时前
LeetCode 149: Max Points on a Line - 解题思路详解
算法·leetcode·职场和发展
样例过了就是过了11 小时前
LeetCode热题100 最长公共子序列
c++·算法·leetcode·动态规划
HXDGCL11 小时前
矩形环形导轨:自动化循环线的核心运动单元解析
运维·算法·自动化
谭欣辰11 小时前
C++ 排列组合完整指南
开发语言·c++·算法
代码中介商11 小时前
银行管理系统的业务血肉 —— 流程、状态机、输入校验与持久化(下篇)
c语言·算法
foundbug99912 小时前
自适应滤除直达波干扰的MATLAB实现
开发语言·算法·matlab