编码节点poj 1521 Entropy huffman(哈夫曼)编码

新手发帖,很多方面都是刚入门,有错误的地方请大家见谅,欢迎批评指正

    题目链接:http://poj.org/problem?id=1521

    题目很长,长的都读不懂咋回事,不过很好懂得,意思就是给你个字符串,让你输出用普通ASCII编码和用huffman编码分别占用的位数,然后输出压缩比;

    第一次写哈夫曼编码,写了半天,到最后还wa了好几次,这个压缩比的输出格式太蛋疼了,他说保存一名小数,但是如果是x.0,则直接输出x,这一天找了半天,最后试了好些格式才给试出来的。虽然题目没有要求写编码和解码,但是由于想练习下,我自己也给写了出来;

    

    大题思路是:首先找出每一个字符出现的频率(即次数),然后每一个字符首先占一个节点,然后对全部节点取频率最小的两个,再结构一个节点为这两个节点的父节点,其频率为这个节点频率之和,直到只剩下一个节点,此节点即为根节点,然后对各个节点进行编码,跟节点没有编码,然后递归编码,规则为:一个节点的左孩子的编码为此节点的编码加‘0’,右孩子的编码为此节点的编码+‘1’;直到没有左右孩子为止;

    

    然后求编码长度的时候,对于全部的叶子节点,让其编码长度乘频率,然后累加,就得到全部编码的长度了。

    参考代码如下:

    

    每日一道理
父亲对于儿子来说,是座耸立的高山,而儿子只是颗石子,源于山,却并不了解山。生活中诸多爱的密码,是需用细节来解读的,在亲情的沃土上,要想搞得最美的果实,惟有期待那存在于瞬间的心与心的共鸣,爱与爱的默契。
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <cstdio>
using namespace std;
struct Node
{
	int val;   //记载节点的频率
	char c;    //节点机率的字符,中间节点的c值均设为0;
	int len;	//编码的长度;
	char code[31]; //编码;
	int num;   //记载在数组中的位置,存属为了操纵便利,完全可以没有;
	int lchild; //左孩子的下标 若没有 为-1;
	int rchild; //右孩子的下标,若没有,为-1;
	int parent; //父亲节点的下标,若没有,为-1;
};
bool operator <(const Node &a,const Node &b)  //考虑到用到优先队列取最小和次小,全部重载下<号
{
	return a.val>b.val;
}
Node a[201];
int lens;    //字符串长度
int lentree;  //数的节点的个数;
char s[10001]; //读入的字符串
int flag[10001];  //用来判断字符串的某一名的字符之前有无出现过
int pcodelen,nowcodelen;  //分别表现用ASCII编码和用huffman编码的长度
double ans;     //压缩比
void codenode(int k)  //对各个节点进行编码;
{
	if(a[k].lchild!=-1)
	{
		strcpy(a[a[k].lchild].code,a[k].code);
		a[a[k].lchild].code[a[k].len]='0';
		a[a[k].lchild].len=a[k].len+1;
		codenode(a[k].lchild);
	}
	if(a[k].rchild!=-1)
	{
		strcpy(a[a[k].rchild].code,a[k].code);
		a[a[k].rchild].code[a[k].len]='1';
		a[a[k].rchild].len=a[k].len+1;
		codenode(a[k].rchild);
	}
	if(a[k].lchild==-1&&a[k].rchild==-1)
	{
		nowcodelen+=a[k].val*a[k].len;  //如果为叶子几点则令nowcodelen的值增加此节点编码长度的值
	}

}
void codestr(char *source,char *code) //对字符串进行编码
{
	int i;
	int j;
	int lencode=0;
	int lensource=strlen(source);
	for(i=0;i<lensource;i++)
	{
		for(j=0;j<(lentree+1)/2;j++)
		{
			if(a[j].c==source[i])
			{
				strcpy(code+lencode,a[j].code);
				lencode+=a[j].len;
			}
		}
	}
	code[lencode]=0;
}
void decode(char *code,char *str)//解码
{
	int i;
	int lenstr=0;
	int lencode=strlen(code);
	for(i=0;i<lencode;)
	{
		int t=lentree-1;
		while(a[t].lchild!=-1||a[t].rchild!=-1)
		{
			if(code[i]=='0')
			{
				t=a[t].lchild;
				i++;
			}
			else
			{
				t=a[t].rchild;
				i++;
			}
		}
		str[lenstr++]=a[t].c;
	}
	str[lenstr]=0;
}
void execute()
{
	if(lentree==1)
	{
		nowcodelen=a[lentree-1].val;
		return ;
	}
	int i;
	priority_queue<Node> q;
	while(!q.empty())
		q.pop();
	for(i=0;i<lentree;i++)
	{
		a[i].rchild=a[i].lchild=-1;
		a[i].num=i;
		q.push(a[i]);
	}
	while(q.size()!=1)//结构最优二叉树
	{
		Node x1=q.top();
		q.pop();
		Node x2=q.top();
		q.pop();
		a[lentree].val=x1.val+x2.val;
		a[lentree].rchild=x1.num;
		a[lentree].lchild=x2.num;
		a[lentree].num=lentree;
		q.push(a[lentree]);
		lentree++;
	}
	a[lentree].len=0; //先令根节点的编码长度为0;
	nowcodelen=0;
	codenode(lentree-1);

	/*
	char code[10001];
	codestr(s,code);
	cout<<"编码为:"<<endl;
	cout<<code<<endl;
	char str[10001];
	decode(code,str);
	cout<<"解码后字符串为:"<<endl;
	cout<<str<<endl;
	*/
}
int main()
{
	char c;
	char cmp[6]={'E','N','D','\0'};
	while(gets(s)&&strcmp(s,cmp)!=0)
	{	
		lens=strlen(s);
		lentree=0;
		memset(flag,-1,sizeof(flag));
		memset(a,0,sizeof(a));
		for(int i=0;i<lens;i++)//结构全部叶子节点
		{
			if(flag[i]!=-1)
				a[flag[i]].val++;
			else
			{
				a[lentree].c=s[i];
				a[lentree].val++;
				for(int j=i+1;j<lens;j++)
					if(s[j]==s[i])
						flag[j]=lentree;
				
				lentree++;
			}
		}
		pcodelen=8*lens; //ASCII编码长度就为字符串长度乘8
		execute();
		ans=(double)pcodelen/(double)nowcodelen; 
		cout<<pcodelen<<' ';
		cout<<nowcodelen<<' ';
		if((ans-floor(ans))<0.1) //如果ans小数点后一名为0,则输出个整数
			cout<<ans<<endl;
		else
			cout<<fixed<<setprecision(1)<<ans<<endl;
	}
	return 0;
}

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录: 女人篇
  有的女人就是Windows虽然很优秀,但是安全隐患太大。
  有的女人就是MFC她条件很好,然而不是谁都能玩的起。
  有的女人就是C#长的很漂亮,但是家务活不行。
  有的女人就是C++,她会默默的为你做很多的事情。
  有的女人就是汇编虽然很麻烦,但是有的时候还得求它。
  有的女人就是SQL,她会为你的发展带来莫大的帮助。

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编码和节点
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