二叉树（四）

//哈夫曼编码 
#include <iostream>
using namespace std;
#define MAXN 1000
#define MAXLEAF 30
#define MAXNODE MAXLEAF*2 -1
typedef struct //编码结构体
{
  int bit[100];//保存哈夫曼编码 
  int start;//编码的开始位置 
}HCode;   
typedef struct//结点结构体
{
  int weight;
  int parent;
  int lchild;
  int rchild;
}HNode;        
HNode HuffNode[MAXNODE];//定义一个结点结构体数组
HCode HuffCode[MAXLEAF];//定义一个编码结构体数组
void CreatHuffmanTree(HNode HNode[MAXNODE],int n)//构造一颗哈夫曼树
{ 
    int i,j;
    int m1,m2;//构造树过程中两个最小权值结点的权值
    int x1,x2;//构造树过程中两个最小权值结点在数组中的序号
    for(i=0;i<n-1;i++)//循环构造 Huffmantree
    {
        m1=m2=10000;//m1、m2中存放两个无父结点且结点权值最小的两个结点
        x1=x2=0;
        for(j=0;j<n+i;j++)//找出所有结点中权值最小、无父结点的两个结点，并合并之为一颗二叉树
        {
            if(HNode[j].weight<m1&&HNode[j].parent==-1)
            {
                m2=m1; 
                x2=x1; 
                m1=HNode[j].weight;
                x1=j;
            }
            else if(HNode[j].weight<m2&&HNode[j].parent==-1)
            {
                m2=HNode[j].weight;
                x2=j;
            }
        }
        //设置找到的两个子结点 x1、x2 的父结点信息
        HNode[x1].parent=n+i;
        HNode[x2].parent=n+i;
        HNode[n+i].weight=HNode[x1].weight + HNode[x2].weight;
        HNode[n+i].lchild=x1;
        HNode[n+i].rchild=x2;
    }
}
void CreatHuffmanCode(HNode HuffNode[MAXNODE],int n)
{
    HCode cd;//定义一个临时变量来存放求解编码时的信息   
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cd.start=n-1;
        int c=i;
        int p=HuffNode[c].parent;
        while(p!=-1)   // 父结点存在 
        {
            if(HuffNode[p].lchild==c)
                cd.bit[cd.start]=0;
            else
                cd.bit[cd.start]=1;
            cd.start--;        // 求编码的低一位 
            c=p;                    
            p=HuffNode[c].parent;    // 设置下一循环条件 
        } 
        for(int j=cd.start+1;j<n;j++)//保存求出的每个叶结点的哈夫曼编码和编码的起始位
        { 
            HuffCode[i].bit[j]=cd.bit[j];
        }
        HuffCode[i].start=cd.start;
    }                  
} 
void init(HNode HNode[],int n)//初始化
{
    for(int i=0;i<2*n-1;i++) 
    {
        HNode[i].weight= 0;
        HNode[i].parent=-1;
        HNode[i].lchild=-1;
        HNode[i].lchild=-1;
    }
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cout<<"请输入第"<<i<<"个结点的权重";  
        cin>>HNode[i].weight;
    }    
}
int main()
{
    int i,j,n;
    cout<<"请输入字符个数n:\n";
    cin>>n;
    init(HuffNode,n);//初始化 
    CreatHuffmanTree(HuffNode, n);//建立哈夫曼树 
    CreatHuffmanCode(HuffNode, n);//生成哈夫曼编码  
    for(i=0;i<n;i++)//输出哈夫曼编码
    {
        cout<<i<<"的哈夫曼编码为:";
        for(j=HuffCode[i].start+1;j<n;j++)
          cout<<HuffCode[i].bit[j];
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}