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生活经验

哈弗曼树及其操作

發布時間：2023/11/27 生活经验 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了哈弗曼树及其操作小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1.哈弗曼樹的節點聲明

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 
 3 public class HuffmanNode {
 4     public int weight;
 5     //加入哈夫曼樹的標志，flag=0表示該節點沒有加入哈夫曼樹，=1表示加入
 6     public int flag;
 7     public HuffmanNode parent,lchild,rchild;
 8     public HuffmanNode() {
 9         this(0);
10     }
11     public HuffmanNode(int weight){
12         this.weight=weight;
13         flag=0;
14         parent=lchild=rchild=null;
15     }
16 }

點擊可復制代碼

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 
 3 public class HuffmanNode {
 4     public int weight;
 5     //加入哈夫曼樹的標志，flag=0表示該節點沒有加入哈夫曼樹，=1表示加入
 6     public int flag;
 7     public HuffmanNode parent,lchild,rchild;
 8     public HuffmanNode() {
 9         this(0);
10     }
11     public HuffmanNode(int weight){
12         this.weight=weight;
13         flag=0;
14         parent=lchild=rchild=null;
15     }
16 }

點擊+可復制代碼

2.哈夫曼編碼的構建及測試

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 /**
 3  * @author zhao-chj
 4  * 哈夫曼樹及其操作
 5  */
 6 public class HuffmanTree {
 7     
 8     //求哈夫曼編碼的算法，w存放n個字符的權值
 9     public int[][] huffmanCoding (int[] w){
10         int n= w.length;//哈夫曼樹的字符個數
11         int m=2*n-1;//哈夫曼樹的節點個數
12         HuffmanNode[] HN =new HuffmanNode[m];
13         int i=0;
14         for (i = 0;  i< n; i++) {
15             HN[i] = new HuffmanNode(w[i]);//構造n個具有權值的節點
16         }
17         for (i = n;  i< m; i++) {
18             HuffmanNode min1=selectMin(HN,i-1);
19             min1.flag=1;//表示已標記
20             HuffmanNode min2=selectMin(HN, i-1);
21             min2.flag=1;
22             //構造min1和min2的父節點，并且修改權值
23             HN[i] =new HuffmanNode();
24             min1.parent=HN[i];
25             min2.parent=HN[i];
26             HN[i].lchild=min1;
27             HN[i].rchild=min2;
28             HN[i].weight=min1.weight+min2.weight;
29         }
30         //從葉子節點到根逆向求每個字符的哈夫曼編碼
31         int[][] HuffCode =new int[n][n];//分配n個字符編碼存儲空間
32         for (int j = 0; j <n; j++) {
33             int start=n-1;//編碼的開始位置，初始化為數組的結尾
34             for (HuffmanNode c=HN[j],p=c.parent; p!=null; c=p,p=p.parent) {
35                 //從葉子結點到根逆向求解編碼
36                 if (p.lchild.equals(c)) {//左孩子編碼為0
37                     HuffCode[j][start--] =0;
38                 }else {
39                     //右孩子編碼為1
40                     HuffCode[j][start--]=1;
41                 }
42                 HuffCode[j][start]=-1;//編碼的開始標志為-1
43             }
44         }
45         return HuffCode;
46     }
47     /**
48      * 在HN[0...i-1]選擇不再哈夫曼樹中且weight最小的節點
49      */
50     private HuffmanNode selectMin(HuffmanNode[] HN, int end) {
51         HuffmanNode min=HN[end];
52         for (int i = 0; i < end; i++) {
53             HuffmanNode h=HN[i];
54             if (h.flag==0&&h.weight<min.weight) {
55                 //不再哈夫曼樹中且weight最小的節點
56                 min=h;
57             }
58         }
59         return min;
60     }
61     public static void main(String[] args) {
62         int [] w={23,11,5,3,29,14,7,8};
63         HuffmanTree T =new HuffmanTree();//構造哈夫曼樹
64         int [][] HN=T.huffmanCoding(w);//求哈夫曼編碼
65         System.out.println("哈夫曼編碼為：");
66         for (int i = 0; i < HN.length; i++) {
67             System.out.print(w[i]+" ");
68             for (int j = 0; j < HN[i].length; j++) {
69                 if (HN[i][j] ==-1 ) {//數組結尾標志
70                     for (int k = j+1; k < HN[i].length; k++) {
71                         System.out.print(HN[i][k]);
72                     }
73                     break;
74                 }
75             }
76             System.out.println();
77         }
78     }
79 }

點擊可復制代碼

 1 package com.neusoft.Tree;
 2 /**
 3  * @author zhao-chj
 4  * 哈夫曼樹及其操作
 5  */
 6 public class HuffmanTree {
 7     
 8     //求哈夫曼編碼的算法，w存放n個字符的權值
 9     public int[][] huffmanCoding (int[] w){
10         int n= w.length;//哈夫曼樹的字符個數
11         int m=2*n-1;//哈夫曼樹的節點個數
12         HuffmanNode[] HN =new HuffmanNode[m];
13         int i=0;
14         for (i = 0;  i< n; i++) {
15             HN[i] = new HuffmanNode(w[i]);//構造n個具有權值的節點
16         }
17         for (i = n;  i< m; i++) {
18             HuffmanNode min1=selectMin(HN,i-1);
19             min1.flag=1;//表示已標記
20             HuffmanNode min2=selectMin(HN, i-1);
21             min2.flag=1;
22             //構造min1和min2的父節點，并且修改權值
23             HN[i] =new HuffmanNode();
24             min1.parent=HN[i];
25             min2.parent=HN[i];
26             HN[i].lchild=min1;
27             HN[i].rchild=min2;
28             HN[i].weight=min1.weight+min2.weight;
29         }
30         //從葉子節點到根逆向求每個字符的哈夫曼編碼
31         int[][] HuffCode =new int[n][n];//分配n個字符編碼存儲空間
32         for (int j = 0; j <n; j++) {
33             int start=n-1;//編碼的開始位置，初始化為數組的結尾
34             for (HuffmanNode c=HN[j],p=c.parent; p!=null; c=p,p=p.parent) {
35                 //從葉子結點到根逆向求解編碼
36                 if (p.lchild.equals(c)) {//左孩子編碼為0
37                     HuffCode[j][start--] =0;
38                 }else {
39                     //右孩子編碼為1
40                     HuffCode[j][start--]=1;
41                 }
42                 HuffCode[j][start]=-1;//編碼的開始標志為-1
43             }
44         }
45         return HuffCode;
46     }
47     /**
48      * 在HN[0...i-1]選擇不再哈夫曼樹中且weight最小的節點
49      */
50     private HuffmanNode selectMin(HuffmanNode[] HN, int end) {
51         HuffmanNode min=HN[end];
52         for (int i = 0; i < end; i++) {
53             HuffmanNode h=HN[i];
54             if (h.flag==0&&h.weight<min.weight) {
55                 //不再哈夫曼樹中且weight最小的節點
56                 min=h;
57             }
58         }
59         return min;
60     }
61     public static void main(String[] args) {
62         int [] w={23,11,5,3,29,14,7,8};
63         HuffmanTree T =new HuffmanTree();//構造哈夫曼樹
64         int [][] HN=T.huffmanCoding(w);//求哈夫曼編碼
65         System.out.println("哈夫曼編碼為：");
66         for (int i = 0; i < HN.length; i++) {
67             System.out.print(w[i]+" ");
68             for (int j = 0; j < HN[i].length; j++) {
69                 if (HN[i][j] ==-1 ) {//數組結尾標志
70                     for (int k = j+1; k < HN[i].length; k++) {
71                         System.out.print(HN[i][k]);
72                     }
73                     break;
74                 }
75             }
76             System.out.println();
77         }
78     }
79 }

點擊+可復制上述代碼

3.測試及運行結果

轉載于:https://www.cnblogs.com/jackchen-Net/p/6816003.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的哈弗曼树及其操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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