最小优先队列实现赫夫曼树 贪心策略

标签：最下优先队列 赫夫曼树 贪心

使用 最小优先队列存放要编码的key，和合并之后内部节点，注意最小优先队列，获得最小值时会把最小是删掉，下面是java实现。

package Algorithms;
class MinQueue<T extends Comparable<? super T>>{
	int heapSize;
	T[] heap;
	int capacity;
	public MinQueue(int capaticty)
	{
		this.capacity=capaticty;
		heapSize=0;
		//因为泛型擦除，泛型不能实例化，只能创建Object，然后再强制类型转换为数组
		//这里不能使用new Object 因为没有comparable，要使用直接父类comparable
		heap=(T[])new Comparable[capaticty];
	}
	/**
	 * 最小优先队列的维护
	 */
	public  void heapfy(int i)
	{
		if(i>=heapSize&&i<0)
		{
			System.out.println("要维护的节点错误");
			return ;
		}
		int left=2*i+1;
		int right=2*i+2;
		int min=i;
		//寻找i与其两个孩子的最小值
		if(left<heapSize&&heap[left].compareTo(heap[min])==-1)
			min=left;
		if(right<heapSize&&heap[right].compareTo(heap[min])==-1)
			min=right;
		if(min!=i)
		{
		    T temp=heap[min];
		    heap[min]=heap[i];
		    heap[i]=temp;
		    heapfy(min);
		}
	}
	/**
	 * 建立最小优先队列
	 */
	public void insert(T ele)
	{
		if(heapSize>=capacity)
		{
			System.out.println("最小优先队列已满！");
			return ;
		}
		heap[heapSize]=ele;
		heapSize++;
		int child=heapSize-1;
		int parent=(heapSize/2)-1;
		while(parent>=0&&heap[parent].compareTo(heap[child])>1)
		{
			T temp=heap[parent];
			heap[parent]=heap[child];
			heap[child]=temp;
			child=parent;
			parent=(child+1)/2-1;
		}
	}
	public T extractMin()
	{
		if(heapSize<=0)
		{
			System.out.println("没有元素");
			return null;
		}
		T min=heap[0];
		heapSize--;
		heap[0]=heap[heapSize];
		heap[heapSize]=min;
		heapfy(0);
		return min;
	}
}
public class HumanCode {
	public static class Node implements Comparable<Node>{
		public int freq;//字符出现的频率
		public char key;
		public Node left;
		public Node right;
		public Node (int freq,char key,Node left,Node right)
		{
			this.freq=freq;
			this.key=key;
			this.left=left;
			this.right=right;
		}
		@Override
		public int compareTo(Node o) {
			if(this.freq>o.freq)
				return 1;
			else if(this.freq==o.freq)
			    return 0;
			else
				return -1;
		}
	}
	/**
	 * @param q
	 * 构建哈夫曼树  具有n个关键字要进行n-1次合并
	 */
	public Node huffman(MinQueue<Node> q)
	{
		int n=q.heapSize;
		for(int i=1;i<n;i++)
		{
    		Node min1=q.extractMin();
	    	Node min2=q.extractMin();
		    int freq1=min1.freq;
    		int freq2=min2.freq;
	    	int freq=freq1+freq2;
    		Node node=new HumanCode.Node(freq, ' ', min1, min2);
    		q.insert(node);
    	}
		return q.extractMin();
	}
	public void huffmanAccess(Node node,String a)
	{
		if(node!=null)
		{
			if(node.key!=' ')
			System.out.print(a+" ");
			huffmanAccess(node.left,a+"0");
			huffmanAccess(node.right,a+"1");
		}
	}
	public static void main(String []args)
	{
		HumanCode hu=new HumanCode();
		MinQueue<Node>q=new MinQueue<Node>(6);
		
	     Node node1=new HumanCode.Node(5, 'f', null, null);
	     Node node2=new HumanCode.Node(9, 'e', null, null);
	     Node node3=new HumanCode.Node(12, 'c', null, null);
	     Node node4=new HumanCode.Node(13, 'b', null, null);
	     Node node5=new HumanCode.Node(16, 'd', null, null);
	     Node node6=new HumanCode.Node(45, 'a', null, null);
	     q.insert(node1);
	     q.insert(node2);
	     q.insert(node3);
	     q.insert(node4);
	     q.insert(node5);
	     q.insert(node6);
	     Node node=hu.huffman(q);
	     hu.huffmanAccess(node,"");
	}
}

最小优先队列实现赫夫曼树 贪心策略

标签：最下优先队列 赫夫曼树 贪心

原文地址：http://blog.csdn.net/jiaomingliang/article/details/41174239