判断哈夫曼编码c语言

7-1 哈夫曼编码

给定一段文字，如果我们统计出字母出现的频率，是可以根据哈夫曼算法给出一套编码，使得用此编码压缩原文可以得到最短的编码总长。然而哈夫曼编码并不是唯一的。例如对字符串"aaaxuaxz"，容易得到字母 'a'、'x'、'u'、'z' 的出现频率对应为 4、2、1、1。我们可以设计编码 {'a'=0, 'x'=10, 'u'=110, 'z'=111}，也可以用另一套 {'a'=1, 'x'=01, 'u'=001, 'z'=000}，还可以用 {'a'=0, 'x'=11, 'u'=100, 'z'=101}，三套编码都可以把原文压缩到 14 个字节。但是 {'a'=0, 'x'=01, 'u'=011, 'z'=001} 就不是哈夫曼编码，因为用这套编码压缩得到 00001011001001 后，解码的结果不唯一，"aaaxuaxz" 和 "aazuaxax" 都可以对应解码的结果。本题就请你判断任一套编码是否哈夫曼编码。

输入格式：

首先第一行给出一个正整数 N（2≤N≤63），随后第二行给出 N 个不重复的字符及其出现频率，格式如下：

c[1] f[1] c[2] f[2] ... c[N] f[N]

其中c[i]是集合{'0' - '9', 'a' - 'z', 'A' - 'Z', '_'}中的字符；f[i]是c[i]的出现频率，为不超过 1000 的整数。再下一行给出一个正整数 M（≤1000），随后是 M 套待检的编码。每套编码占 N 行，格式为：

c[i] code[i]

其中c[i]是第i个字符；code[i]是不超过63个'0'和'1'的非空字符串。

输出格式：

对每套待检编码，如果是正确的哈夫曼编码，就在一行中输出"Yes"，否则输出"No"。

注意：最优编码并不一定通过哈夫曼算法得到。任何能压缩到最优长度的前缀编码都应被判为正确。

输入样例：

7
A 1 B 1 C 1 D 3 E 3 F 6 G 6
4
A 00000
B 00001
C 0001
D 001
E 01
F 10
G 11
A 01010
B 01011
C 0100
D 011
E 10
F 11
G 00
A 000
B 001
C 010
D 011
E 100
F 101
G 110
A 00000
B 00001
C 0001
D 001
E 00
F 10
G 11

输出样例：

Yes
Yes
No
No

 代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void mysort(int* a, int l, int r)
{
    int flag = 1;
    for (int i = l; i < r && flag; i++)
    {
        flag = 0;
        for (int j = l; j < r - (i - l); j++)
        {
            if (a[j] > a[j + 1])
            {
                flag = 1;
                int t = a[j];
                a[j] = a[j + 1];
                a[j + 1] = t;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int n;
    char b;
    scanf("%d", &n);
    int hf = 0;      // 权值
    int f[n] = {0}; // 频率
    int h[n] = {0}; // 编码队列
    int strat = 0;

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        getchar();
        scanf("%c %d", &b, &h[i]);
        f[i] = h[i];
      
    }
    mysort(h, strat, n - 1);

    while (strat < n-1)
    {//非叶子节点权值和即为所求
        int node1 = h[strat];
        h[strat] = 0;
        int node2 = h[++strat];
        h[strat] = node1 + node2;
        hf += node1 + node2;//从前向后收缩队列
        mysort(h, strat, n - 1);//排序
    }

    int m;
    scanf("%d", &m);

    for (int k = 0; k < m; k++)
    {
        char codes[n][63] = {0};
        int nums = 0;//待测编码权值和

        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            getchar();
            scanf("%c %s", &b, codes[i]);
            nums += (int)strlen(codes[i]) * f[i];
        }

        if (nums != hf)
            printf("No\n");
        else
        {
            int flag = 0;
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                for (int j = i + 1; j < n; j++)
                {
                    // 判断是否是前缀编码
                    if (strlen(codes[i]) <= strlen(codes[j]) && strncmp(codes[i], codes[j], strlen(codes[i])) == 0)
                    {
                        flag = 1;
                        break;
                    }
                    else if (strlen(codes[i]) > strlen(codes[j]) && strncmp(codes[i], codes[j], strlen(codes[j])) == 0)
                    {
                        flag = 1;
                        break;
                    }
                }
                if (flag)
                    break;
            }
            if (flag)
                printf("No\n");
            else
                printf("Yes\n");
        }
    }
    return 0;
}