码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

闲来无事写写-Huffman树的生成过程

时间:2014-10-22 12:18:16      阅读:253      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:style   blog   http   color   ar   使用   java   for   sp   

前言:最近项目上一直没事干,感觉无聊到了极点,给自己找点事做,补一下大学没有完成的事情,写一个huffman算法Java版的,学校里面写过c语言的。

因为很久没搞数据结构和算法这方面了(现在搞Java web,真心感觉没什么挑战啊),代码写的一般,边听歌边写,3小时,不知道为什么现在效率这么低,写习惯了

xml配置,感觉纯写算法代码手生的紧,悲呼唉哉!

1、哈夫曼树:

        给定n个权值作为n个叶子结点,构造一棵二叉树,若带权路径长度达到最小,称这样的二叉树为最优二叉树,也称为哈夫曼树(Huffman tree)

2、生成过程:

       1. 在n个权值里面首先寻找最小的两个权值作为子节点,开始生成第一棵子树;

       2.将新子树的父节点作为一个新的权值与剩余的权值继续做比较,选出最小的两个权值继续构造新子树;

       3.依次进行,直到最后一棵子树生成;

       4.这时候,最后一棵子树的根节点就是整个哈夫曼树的根节点,从此根节点开始遍历,就能遍历完整个哈夫曼树。

3、图形表示:

        假设有6个权值:1、2、3、4、5、6,生成哈夫曼树的过程如下:

       bubuko.com,布布扣

      bubuko.com,布布扣

依次下去...

bubuko.com,布布扣

bubuko.com,布布扣

这样,最终得到的父节点21就是哈夫曼树的根节点,遍历树的话,

c/c++就是:root->left  root->right就可以通过递归的方式从root节点访问到最后一个子节点。

Java就是:   root.left   root.right通过递归从root访问到最后一个子节点。

当然,二叉树的遍历不止递归一种方法,递归是最有效率的一种,还可以通过数据结构里面堆/栈的方式进行遍历。

下面是我写的实现哈夫曼树的Java代码(为了完成功能,绝壁不是优秀的,但可以方便看懂)

注:储存权值使用了List列表,随时增或者删方便一点。

  1 import java.util.ArrayList;
  2 import java.util.List;
  3 
  4 class Node
  5 {
  6     int weight;
  7     Node left,right,parent;
  8     public Node(int weight)
  9     {
 10         this.weight=weight;
 11     }
 12 }
 13 public class Huffman {
 14     private static List<Node> list=new ArrayList<Node>();
 15     public  static Node root;
 16     public void insert(Node node)
 17     {
 18         //按照插入排序的方式将节点有序插入list
 19         if(list.size()==0){
 20             list.add(node);
 21             return;
 22         }
 23         int size=list.size();
 24         for(int i=0;i<size;)
 25         {
 26             if(list.get(i).weight<node.weight){
 27                 i++;
 28                 if(i>=list.size())
 29                     list.add(node);
 30             }
 31             else
 32             {
 33                 //交换位置
 34                 list.add(list.get(list.size()-1));
 35                 for(int j=list.size()-1;j>i;j--)
 36                 {                    
 37                     list.set(j, list.get(j-1));
 38                 }
 39                 list.set(i, node);//插入新数据
 40                 return;
 41             }
 42             
 43         }
 44         
 45     }
 46     public Node createTree(Node n1,Node n2)
 47     {
 48         //返回新子树的父节点
 49         Node parentNode=new Node(0);
 50         parentNode.weight=n1.weight+n2.weight;
 51         parentNode.left=n1;
 52         parentNode.right=n2;
 53         n1.parent=parentNode;
 54         n2.parent=parentNode;      
 55         return parentNode;
 56     }
 57     public void run(List<Node> list)
 58     {
 59         int length=list.size();        
 60         while(length!=0)
 61         {
 62             if(length==1){
 63                 root=list.get(0);
 64                 return;
 65             }
 66             if(length==2){
 67                 root=createTree(list.get(0),list.get(1));
 68                 return;
 69             }  
 70             Node n1=list.get(0);
 71             Node n2=list.get(1);
 72             Node newNode=createTree(n1,n2);
 73             for(int i=0;i<length-2;i++)
 74             {
 75                 //转移数据
 76                 list.set(i, list.get(i+2));
 77             }
 78             list.remove(length-1);
 79             list.remove(length-2);
 80             insert(newNode);
 81             length=list.size();
 82         }
 83         
 84     }
 85     public void display(Node node)
 86     {
 87         if(node!=null)
 88         {
 89             display(node.left);
 90             System.out.print(node.weight+"\t");
 91             display(node.right);
 92         }
 93     }
 94     public void drawTree(Node node)
 95     {
 96         if(node!=null)
 97         {
 98             //中序遍历,打算打印树形状,有些麻烦,后面改进
 99 //            if(node.parent!=null&&node.parent.left==node)
100 //                System.out.print("/");
101 //            if(node.parent!=null&&node.parent.right==node)
102 //                System.out.print("\\");
103             System.out.print(node.weight+"\t");
104             drawTree(node.left);
105             drawTree(node.right);
106         }
107     }
108     public static void main(String[] args)
109     {
110         Huffman hf=new Huffman();
111         hf.insert(new Node(1));
112         hf.insert(new Node(2));
113         hf.insert(new Node(3));
114         hf.insert(new Node(4));
115         hf.insert(new Node(5));
116         hf.insert(new Node(6));
117         hf.run(list);
118         System.out.println("前序遍历");
119         hf.display(root);
120         System.out.println("\n中序遍历");
121         hf.drawTree(root);
122     }
123 }

执行结果:

bubuko.com,布布扣

后面,将写通过哈夫曼解析具体报文。

 

闲来无事写写-Huffman树的生成过程

标签:style   blog   http   color   ar   使用   java   for   sp   

原文地址:http://www.cnblogs.com/dftencent/p/4042545.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!