最优二叉树(哈夫曼编码)

我们做一个放二叉树的结构体数组,数组里面读入的时候,我们只读入值,然后将二叉树的左右子树置为空。

然后构造最优二叉树的过程就是,每次从二叉树数组中选取权值最小的二叉树,然后将这两个二叉树作为左子树和右子树,构造一个新的二叉树,双亲结点的权值就是它俩的权值之和。

我们递归执行这一过程,当二叉树数组里面只剩下一颗二叉树的时候,递归结束,此时最优二叉树已经构建完毕,这时的父节点就是根节点。

我们因为是在函数里面建树,所以我们直接给每个子树重新分配一个空间,最重要的就是初始化,不初始化的话后果很严重,结果是乱码。

我们重载树结构的运算符,使它可以快速排序,因为每次排序的花销都是n logn的,所以即使每次都做排序,我们也勉强可以接受。

这样每次在数组前面的就是最小权值的树了,我们分配,更改值,连接树,新树装入数组,最后删除其中的一棵树,就是直接将它的value设为无穷,这样排序的时候,就被排到后面去了。

我们每次排序的长度是我们树数组的长度,这样可以最大限度地节约开销。

我们遍历数的时候,因为叶子节点上才是我们输入的值,所以我们遍历的时候只输出叶子节点的值就可以了。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
typedef int Elemtype;

struct BiTree {
    int value;
    BiTree *Lchild;
    BiTree *Rchild;
    bool operator < (const BiTree &b)const {
        return value < b.value;
    }
    BiTree & operator = (BiTree &b) {
        value = b.value;
        Lchild = b.Lchild;
        Rchild = b.Rchild;
        return *this;
    }
};

BiTree TreeNode[1000];

BiTree *Root;
int T,total;

void CreateHuffTree(int i)
{
    if (i==1) {
        Root = &TreeNode[0];
        return;
    }
    
    //重新分配
    BiTree *root = new BiTree;
    BiTree *lchild = new BiTree;
    BiTree *rchild = new BiTree;
    //get value
    *lchild = TreeNode[0];
    *rchild = TreeNode[1];
    //correct value
    root->value=0;
    root->value += lchild->value;
    root->value += rchild->value;
    //point
    root->Lchild = lchild;
    root->Rchild = rchild;
    //load
    TreeNode[0] = *root;
    //delete
    TreeNode[1].value = INF;
    
    sort(TreeNode, TreeNode + i);
    CreateHuffTree(i-1);
}

void PreOrderTraverse(BiTree *T,int level)
{
	if (T==NULL) {
		return ;
	}
	if (T->Lchild==NULL&&T->Rchild==NULL) {
		cout<<T->value<<" ";
		total+=level*T->value;	
	}
	PreOrderTraverse(T->Lchild,level+1);
	PreOrderTraverse(T->Rchild,level+1);
}

int main()
{
    Elemtype num;
    cin >> T;
    for (int i = 0; i < T;i++) {
        scanf("%d", &num);
        TreeNode[i].value = num;
        TreeNode[i].Lchild = TreeNode[i].Rchild = NULL;
    }
    sort(TreeNode, TreeNode + T);
	CreateHuffTree(T);
	total=0;
	PreOrderTraverse(Root,0);
	cout<<endl<<total<<endl;
    return 0;
} 

 

posted @ 2018-12-19 18:01  xyee  阅读(987)  评论(0编辑  收藏  举报