78 /*-----------创建工作---------------------------*/
79 int s1,s2;
80 for (int i = n + 1; i <= m; ++i)
81 {//通过n-1次的选择，删除，合并来构造哈夫曼树
82Select(HT, i - 1, s1, s2);
83/*cout << HT[s1].weight << " , " << HT[s2].weight << endl;*/
84/*将s1,s2的双亲域由0改为i
85(相当于把这两个结点删除了，这两个结点不再参与Select()函数)*/
86HT[s1].parent = i;
87HT[s2].parent = i;
88//s1,与s2分别作为i的左右孩子
89HT[i].lchild = s1;
90HT[i].rchild = s2;
91//结点i的权值为s1,s2权值之和
92HT[i].weight = HT[s1].weight + HT[s2].weight;
93 }
94 }
95
96 //从叶子到根逆向求每个字符的哈夫曼编码，储存在编码表HC中
97 void CreatHuffmanCode(HuffmanTree HT, HuffmanCode &HC, int n)
98 {
99 HC = new char*[n + 1];//分配储存n个字符编码的编码表空间
100 char *cd = new char[n];//分配临时存储字符编码的动态空间
101 cd[n - 1] = '\0';//编码结束符
102 for (int i = 1; i <= n; i++)//逐个求字符编码
103 {
104int start = n - 1;//start 开始指向最后，即编码结束符位置
105int c = i;
106int f = HT[c].parent;//f指向结点c的双亲
107while (f != 0)//从叶子结点开始回溯，直到根结点
108{
109 --start;//回溯一次，start向前指向一个位置
110 if (HT[f].lchild == c) cd[start] = '0';//结点c是f的左孩子，则cd[start] = 0;
111 else cd[start] = '1';//否则c是f的右孩子，cd[start] = 1
112 c = f;
113 f = HT[f].parent;//继续向上回溯
114}
115HC[i] = new char[n - start];//为第i个字符编码分配空间
116strcpy(HC[i], &cd[start]);//把求得编码的首地址从cd[start]复制到HC的当前行中
117 }
118 delete cd;
119 }
120
121 //哈夫曼译码
122 void TranCode(HuffmanTree HT,char a[],char zf[],char b[],int n)
123 {
124 /*
125 HT是已经创建好的哈夫曼树
126 a[]用来传入二进制编码
127 b[]用来记录译出的字符
128 zf[]是与哈夫曼树的叶子对应的字符(叶子下标与字符下标对应)
129 n是字符个数，相当于zf[]数组得长度
130 */
131
132 int q = 2*n-1;//q初始化为根结点的下标
133 int k = 0;//记录存储译出字符数组的下标
134 int i = 0;
135 for (i = 0; a[i] != '\0';i++)
136 {//for循环结束条件是读入的字符是结束符(二进制编码)
137//此代码块用来判断读入的二进制字符是0还是1
138if (a[i] == '0')
139{/*读入0，把根结点(HT[q])的左孩子的下标值赋给q
140下次循环的时候把HT[q]的左孩子作为新的根结点*/
141 q = HT[q].lchild;
142}
143else if (a[i] == '1')
144{
145 q = HT[q].rchild;
146}
147//此代码块用来判断HT[q]是否为叶子结点
148if (HT[q].lchild == 0 && HT[q].rchild == 0)
149{/*是叶子结点，说明已经译出一个字符
150该字符的下标就是找到的叶子结点的下标*/
151 b[k++] = zf[q];//把下标为q的字符赋给字符数组b[]
152 q = 2 * n - 1;//初始化q为根结点的下标
153 //继续译下一个字符的时候从哈夫曼树的根结点开始
154}
155 }
156 /*译码完成之后，用来记录译出字符的数组由于没有结束符输出的
157 时候回报错，故紧接着把一个结束符加到数组最后*/
158 b[k] = '\0';
159 }
160 //菜单函数
161 void menu()
162 {
163 cout << endl;
164 cout << " ┏〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓┓" << endl;
165 cout << " ┃ ★★★★★★★哈夫曼编码与译码★★★★★★★ ┃" << endl;
166 cout << " ┃1. 创建哈夫曼树 ┃" << endl;
167 cout << " ┃2. 进行哈夫曼编码 ┃" << endl;
168 cout << " ┃3. 进行哈夫曼译码 ┃" << endl;
169 cout << " ┃4. 退出程序 ┃" << endl;
170 cout << " ┗〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓┛" << endl;
171 cout << " <><>" << endl;
172 cout << endl;
173 }
174 void main()
175 {
176 int falg;//记录要编码的字符个数
177 char a[MAX_MA];//储存输入的二进制字符
178 char b[MAX_ZF];//存储译出的字符
179 char zf[MAX_ZF];//储存要编码的字符
180 HuffmanTree HT = NULL;//初始化树为空数
181 HuffmanCode HC = NULL;//初始化编码表为空表
182 menu();
183 while (true)
184 {
185int num;
186cout << "<><>: ";
187 cin >> num;
188 switch (num)
189 {
190 case 1 :
191 cout << "<><>:";
192 cin >> falg;
193 //动态申请falg个长度的字符数组，用来存储要编码的字符
194 /*char *zf = new char[falg];*/
195 cout << "<><>: ";
196 for (int i = 1; i <= falg; i++)
197 cin >> zf[i];
198 cout << "<><>: ";
199 CreateHuffmanTree(HT, falg);//调用创建哈夫曼树的函数
200 cout << endl;
201 cout << "<><>：" << endl;
202 cout << endl;
203 cout << "结点i"<
204 for (int i = 1; i <= falg * 2 - 1; i++)
205 {
206 cout << i << "\t"<
207 }
208 cout << endl;
209 break;
210 case 2:
211 CreatHuffmanCode(HT, HC, falg);//调用创建哈夫曼编码表的函数
212 cout << endl;
213 cout << "<><>：" << endl;
214 cout << endl;
215 cout << "结点i"<
216 for (int i = 1; i <= falg; i++)
217 {
218 cout << i << "\t"<
219 }
220 cout << endl;
221 break;
222 case 3:
223 cout << "<><>：";
224 /*这样可以动态的直接输入一串二进制编码，
225 因为这样输入时最后系统会自动加一个结束符*/
226 cin >> a;
227 TranCode(HT, a, zf, b, falg);//调用译码的函数，
228 /*这样可以直接把数组b输出，因为最后有
229 在数组b添加输出时遇到结束符会结束输出*/
230 cout << endl;
231 cout << "<><>：" << b << endl;
232 cout << endl;
233 break;
234 case 4:
235 cout << endl;
236 cout << "<><>" << endl;
237 exit(0);
238 default:
239 break;
240 }
241 }
242
243 //-abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
244 //186 64 13 22 32 103 21 15 47 57 1 5 32 20 57 63 15 1 48 51 80 23 8 18 1 16 1
245 //000101010111101111001111110001100100101011110110
246
247 }
