哈夫曼树C++.pdf

【哈夫曼树】是一种特殊的二叉树，用于数据压缩和编码。它的构造原则是基于最小带权路径长度（WPL）的概念，即通过构建树结构使得所有叶节点（代表字符）的路径权值之和最小。哈夫曼树的核心算法是通过不断合并权值最小的两个节点来构建树形结构。 在给定的代码中，`Huffman_Tree.cpp` 文件包含了创建哈夫曼树并生成哈夫曼编码的过程。以下是对主要函数和变量的详细解释： 1. `HTNode` 结构体定义了树节点，包含三个成员： - `weight`：节点的权重，通常代表字符的频率。 - `parent`：父节点的索引，用于构建树结构。 - `lchild` 和 `rchild`：左子节点和右子节点的索引，用于表示二叉树的分支。 2. `HuffmanCode` 是一个指向字符编码的指针，用于存储每个字符对应的哈夫曼编码。 3. `strcpy` 函数是用于复制字符串的简单实现。 4. `Select` 函数用于在数组 HT 中找到权值最小的两个节点索引，`s1` 和 `s2`，并初始化 HT[0] 权值为最大，以便比较。 5. `HuffmanCoding` 函数是核心算法，接收以下参数： - `HT`：哈夫曼树的数组。 - `HC`：哈夫曼编码的数组。 - `w`：输入字符的权值数组。 - `n`：字符的总数。 函数首先构建哈夫曼树，并将权值分配给叶节点，然后通过选择权值最小的节点进行合并，直到构建完整棵树。为每个字符生成哈夫曼编码。 6. 在构建哈夫曼树的过程中，使用了动态内存分配来创建 `HT` 数组，并为每个字符的编码分配空间。在生成哈夫曼编码时，从叶节点开始向上遍历到根节点，用 '0' 和 '1' 表示路径方向，最终形成编码字符串。 7. 另一个文件 `Huffman_Tree.cpp` 的部分展示了如何使用已定义的哈夫曼树函数，其中 `Yes` 宏表示已初始化或加载过哈夫曼树的信息。 在实际应用中，哈夫曼树常用于数据压缩，例如在文件存储和传输中，通过哈夫曼编码可以有效地减少数据量，提高传输效率。同时，它也应用于数据结构和算法的学习与教学，作为理解优先队列、贪心算法和二叉树操作的实例。