生成哈夫曼树

题目描述
给定长度为 n 的无序的数字数组,每个数字代表二叉树的叶子节点的权值,数字数组的值均大于等于 1 。

请完成一个函数,根据输入的数字数组,生成哈夫曼树,并将哈夫曼树按照中序遍历输出。

为了保证输出的二叉树中序遍历结果统一,增加以下限制:

在树节点中,左节点权值小于等于右节点权值,根节点权值为左右节点权值之和。
当左右节点权值相同时,左子树高度高度小于等于右子树。
注意: 所有用例保证有效,并能生成哈夫曼树提醒:哈夫曼树又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的一叉树。

所谓树的带权路径长度,就是树中所有的叶结点的权值乘上其到根结点的路径长度(若根结点为 0 层,叶结点到根结点的路径长度为叶结点的层数)

输入样例:
5
5 15 40 30 10

输出样例:
40 100 30 60 15 30 5 15 10

思路:
使用node数组来表示树,其中node节点包括左子树的数组下标left,右子树的数组下标right,当前值value以及被访问标记tag,若某个节点无左右子树则用-1表示;
多次遍历当前数组每次遍历找到最小的第二小的值,将这两个值标记为已访问,在数组末尾讲这两个最小值的和值存储。
使用中根遍历这棵二叉树,实现题目要求:
`#include
using namespace std;

define staN 20

typedef struct{
int value;
int left;
int right;
int tag;
}node;

node huff[2000];

void inRecurOrder(int root)
//递归的中序遍历
{
if(huff[root].left!=-1)
inRecurOrder(huff[root].left);
printf("%d ",huff[root].value);
if(huff[root].right!=-1)
inRecurOrder(huff[root].right);
}

void inOrder(int root)
//中根遍历的非递归版本
{
int top=-1;
int sta[staN];
int current=root;
while(top!=-1||current!=-1)
{
while(current!=-1)
{
sta[++top]=current;
current=huff[current].left;
}
current=sta[top--];
printf("%d ",huff[current].value);
current=huff[current].right;
}
}

int main()
{
int n;
int min1,min2,max=0;
scanf("%d",&n);
for(int i=0;i<n;i++)
{
scanf("%d",&huff[i].value);
huff[i].left=-1;
huff[i].right=-1;
huff[i].tag=0;
}
for(int j=n;j<2n-1;j++)
{
for(int i=0;i<j;i++)
{
if(huff[i].value>huff[max].value)
max=i;
}
min1=max;
min2=max;
for(int i=0;i<j;i++)
{
if(huff[i].value<huff[min1].value&&huff[i].tag0)
min1=i;
}
huff[min1].tag=1;
for(int i=0;i<j;i++)
{
if(huff[i].value<huff[min2].value&&huff[i].tag
0)
min2=i;
}
huff[min2].tag=1;
huff[j].left=min1;
huff[j].right=min2;
huff[j].value=huff[min1].value+huff[min2].value;
huff[j].tag=0;
}
inOrder(2
n-2);
return 0;
} `

算法分析:
时间复杂度:O(n^2)
空间复杂度:O(n)

posted @ 2024-08-07 14:36  jenniferCAI  阅读(105)  评论(1)    收藏  举报