#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<malloc.h> /* malloc()等 */
#include<limits.h> /* INT_MAX等 */
#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include<stdlib.h> /* atoi() */
#include<io.h> /* eof() */
#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */
#include<process.h> /* exit() */
/* 函数结果状态代码 */
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define Nhaf 9 //最大编码制为9~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */
typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */
/* c6-7.h 赫夫曼树和赫夫曼编码的存储表示 */
typedef struct
{
unsigned int weight;
unsigned int parent,childs[Nhaf];
}HTNode,*HuffmanTree; /* 动态分配数组存储赫夫曼树 */
typedef char **HuffmanCode; /* 动态分配数组存储赫夫曼编码表 */
int min1(HuffmanTree t,int i)
{ /* 返回i个结点中权值最小的树的根结点序号，函数select()调用 */
int j,flag=0;
unsigned int k=UINT_MAX; /* 取k为不小于可能的值(无符号整型最大值) */
for(j=1;j<=i;j++)
if(t[j].weight<k&&t[j].parent==0) /* t[j]是树的根结点 */
k=t[j].weight,flag=j;
t[flag].parent=1; /* 给选中的根结点的双亲赋1，避免第2次查找该结点 */
return flag;
}
void select(HuffmanTree t,int i,int *s1)
{ /* 在i个结点中选择2个权值最小的树的根结点序号，s1为其中序号小的那个 */
int j,temp;
for(j=0;j<Nhaf;j++)
{
temp=min1(t,i);
if(temp!=0)
{
s1[j]=temp;
}
else
return;
}
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree *HT,HuffmanCode *HC,int *w,int n,int ny) /* 算法6.12 */
{ /* w存放n个字符的权值(均>0)，构造赫夫曼树HT，并求出n个字符的赫夫曼编码HC */
int m,mm,i,s1[Nhaf]={0},start,k,parentWeight;
unsigned c,f;
HuffmanTree p;
char *cd;
if(n<=1)
return;
m=n+(n-1)/(Nhaf-1);
*HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode)); /* 0号单元未用 */
for(p=*HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w)
{
(*p).weight=*w;
(*p).parent=0;
for(k=0;k<Nhaf;k++)
{
(*p).childs[k]=0;
}
}
for(;i<=m;++i,++p)
(*p).parent=0;
for(i=n+1;i<=m;++i) /* 建赫夫曼树 */
{ /* 在HT[1～i-1]中选择parent为0且weight最小的两个结点，其序号分别为s1和s2 */
select(*HT,i-1,s1);
parentWeight=0;
for(k=0;k<Nhaf&&s1[k]!=0;k++)
{
(*HT)[s1[k]].parent=i;
(*HT)[i].childs[k]=s1[k];
parentWeight+=(*HT)[s1[k]].weight;
}
(*HT)[i].weight=parentWeight;
}
/* 从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码 */
*HC=(HuffmanCode)malloc((n+1)*sizeof(char*));
/* 分配n个字符编码的头指针向量([0]不用) */
cd=(char*)malloc(n*sizeof(char)); /* 分配求编码的工作空间 */
cd[n-1]='\0'; /* 编码结束符 */
for(i=1;i<=n;i++)
{ /* 逐个字符求赫夫曼编码 */
start=n-1; /* 编码结束符位置 */
for(c=i,f=(*HT)[i].parent;f!=0;c=f,f=(*HT)[f].parent)
{/* 从叶子到根逆向求编码 */
for(mm=0;mm<ny;mm++)
{
if((*HT)[f].childs[mm]==c)
{
cd[--start]=mm+48;
printf("%s\n",cd[--start]);
}
}
}
(*HC)[i]=(char*)malloc((n-start)*sizeof(char));
/* 为第i个字符编码分配空间 */
strcpy((*HC)[i],&cd[start]); /* 从cd复制编码(串)到HC */
}
free(cd); /* 释放工作空间 */
}
void main()
{
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
int *w,n,i,m;
printf("请输入用几元编码(>1): ");
scanf("%d",&m);
printf("请输入权值的个数(>1): ");
scanf("%d",&n);
w=(int*)malloc(n*sizeof(int));
printf("请依次输入%d个权值(整型):\n",n);
for(i=0;i<=n-1;i++)
scanf("%d",w+i);
HuffmanCoding(&HT,&HC,w,n,m);
for(i=1;i<=n;i++)
puts(HC[i]);
}
