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
罗西的思考5 小时前
机器人 / 强化学习】HIL-SERL:人类在环驱动的具身智能进化框架
人工智能·算法·机器学习
美团技术团队8 小时前
LongCat 开源 VitaBench 2.0:长期动态智能体基准新标杆
人工智能·算法
ZhengEnCi13 小时前
P2M-Matplotlib折线图完全指南-从数据可视化到趋势分析的Python绘图利器
python·matlab·数据可视化
ZhengEnCi15 小时前
P2L-Matplotlib饼图完全指南-从数据可视化到图表定制的Python绘图利器
python·matlab
To_OC1 天前
LC 207 课程表:刚学图论那会儿,我连这是拓扑排序都没看出来
javascript·算法·leetcode
To_OC1 天前
LC 208 实现 Trie 前缀树:曾被名字劝退,写完发现是送分题
javascript·算法·leetcode
BadBadBad__AK1 天前
线段树维护区间 k 次方和
c++·数学·算法·stl
_清歌2 天前
DSpark 深度解读:DeepSeek-V4 如何用「半自回归」把推理速度提升 85%
算法
统计实现局2 天前
SVD 的三步走:双对角化、Givens 收敛、排序
算法