基于C++实现的哈夫曼编码解码操作示例

 更新时间:2018年04月22日 12:33:01   作者:雨中枫玲  
这篇文章主要介绍了基于C++实现的哈夫曼编码解码操作,结合实例形式分析了C++实现的哈夫曼编码解码相关定义与使用技巧,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了基于C++实现的哈夫曼编码解码操作。分享给大家供大家参考,具体如下:

哈夫曼编码是一个通过哈夫曼树进行的一种编码,一般情况下,以字符:‘0'与‘1'表示。编码的实现过程很简单,只要实现哈夫曼树,通过遍历哈夫曼树,这里我们从每一个叶子结点开始向上遍历,如果该结点为父节点的左孩子,则在字符串后面追加“0”,如果为其右孩子,则在字符串后追加“1”。结束条件为没有父节点。然后将字符串倒过来存入结点中。

C++实现代码如下:

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
struct Node
{
  double weight;
  string ch;
  string code;
  int lchild, rchild, parent;
};
void Select(Node huffTree[], int *a, int *b, int n)//找权值最小的两个a和b
{
  int i;
  double weight = 0; //找最小的数
  for (i = 0; i <n; i++)
  {
    if (huffTree[i].parent != -1)   //判断节点是否已经选过
      continue;
    else
    {
      if (weight == 0)
      {
        weight = huffTree[i].weight;
        *a = i;
      }
      else
      {
        if (huffTree[i].weight < weight)
        {
          weight = huffTree[i].weight;
          *a = i;
        }
      }
    }
  }
  weight = 0; //找第二小的数
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    if (huffTree[i].parent != -1 || (i == *a))//排除已选过的数
      continue;
    else
    {
      if (weight == 0)
      {
        weight = huffTree[i].weight;
        *b = i;
      }
      else
      {
        if (huffTree[i].weight < weight)
        {
          weight = huffTree[i].weight;
          *b = i;
        }
      }
    }
  }
  int temp;
  if (huffTree[*a].lchild < huffTree[*b].lchild) //小的数放左边
  {
    temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
  }
}
void Huff_Tree(Node huffTree[], int w[], string ch[], int n)
{
  for (int i = 0; i < 2 * n - 1; i++) //初始过程
  {
    huffTree[i].parent = -1;
    huffTree[i].lchild = -1;
    huffTree[i].rchild = -1;
    huffTree[i].code = "";
  }
  for (int i = 0; i < n; i++)
  {
    huffTree[i].weight = w[i];
    huffTree[i].ch = ch[i];
  }
  for (int k = n; k < 2 * n - 1; k++)
  {
    int i1 = 0;
    int i2 = 0;
    Select(huffTree, &i1, &i2, k); //将i1,i2节点合成节点k
    huffTree[i1].parent = k;
    huffTree[i2].parent = k;
    huffTree[k].weight = huffTree[i1].weight + huffTree[i2].weight;
    huffTree[k].lchild = i1;
    huffTree[k].rchild = i2;
  }
}
void Huff_Code(Node huffTree[], int n)
{
  int i, j, k;
  string s = "";
  for (i = 0; i < n; i++)
  {
    s = "";
    j = i;
    while (huffTree[j].parent != -1) //从叶子往上找到根节点
    {
      k = huffTree[j].parent;
      if (j == huffTree[k].lchild) //如果是根的左孩子,则记为0
      {
        s = s + "0";
      }
      else
      {
        s = s + "1";
      }
      j = huffTree[j].parent;
    }
    cout << "字符 " << huffTree[i].ch << " 的编码:";
    for (int l = s.size() - 1; l >= 0; l--)
    {
      cout << s[l];
      huffTree[i].code += s[l]; //保存编码
    }
    cout << endl;
  }
}
string Huff_Decode(Node huffTree[], int n,string s)
{
  cout << "解码后为:";
  string temp = "",str="";//保存解码后的字符串
  for (int i = 0; i < s.size(); i++)
  {
    temp = temp + s[i];
    for (int j = 0; j < n; j++)
    {
      if (temp == huffTree[j].code)
      {
        str=str+ huffTree[j].ch;
        temp = "";
        break;
      }
      else if (i == s.size()-1&&j==n-1&&temp!="")//全部遍历后没有
      {
        str= "解码错误!";
      }
    }
  }
  return str;
}
int main()
{
  //编码过程
  const int n=5;
  Node huffTree[2 * n];
  string str[] = { "A", "B", "C", "D", "E"};
  int w[] = { 30, 30, 5, 20, 15 };
  Huff_Tree(huffTree, w, str, n);
  Huff_Code(huffTree, n);
  //解码过程
  string s;
  cout << "输入编码:";
  cin >> s;
  cout << Huff_Decode(huffTree, n, s)<< endl;;
  system("pause");
  return 0;
}

运行结果如下:

希望本文所述对大家C++程序设计有所帮助。

相关文章

  • C和C++如何实现互相调用详解

    C和C++如何实现互相调用详解

    在学习c++中用到一些古老的c语言库时,在工作中我们经常要使用C和C++混合编程,下面这篇文章主要给大家介绍了关于C和C++如何实现互相调用的相关资料,文中通过实例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2023-01-01
  • C++语言基础 this和static关键字

    C++语言基础 this和static关键字

    这篇文章主要介绍了C++语言基础 this和static关键字,需要的朋友可以参考下
    2020-01-01
  • C++ 中类对象类型的转化的实例详解

    C++ 中类对象类型的转化的实例详解

    这篇文章主要介绍了C++ 中类对象类型的转化的实例详解的相关资料,这里提供实例帮助大家学习理解这部分内容,需要的朋友可以参考下
    2017-08-08
  • Java C++ 算法leetcode828统计子串中唯一字符乘法原理

    Java C++ 算法leetcode828统计子串中唯一字符乘法原理

    这篇文章主要为大家介绍了Java C++ 算法leetcode828统计子串中唯一字符乘法原理详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2022-09-09
  • c++ qt自定义搜索编辑框的实现方法

    c++ qt自定义搜索编辑框的实现方法

    这篇文章主要介绍了c++ qt自定义搜索编辑框,通过自定义QLineEdit,在编辑框里添加布局,将按钮设置在右边,当点击按钮搜索按钮时发送信号到主界面做相应的操作,需要的朋友可以参考下
    2022-03-03
  • C++ SOCKET多线程实现聊天小程序

    C++ SOCKET多线程实现聊天小程序

    这篇文章主要为大家详细介绍了C++ SOCKET多线程实现聊天小程序,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-06-06
  • Qt+Quick实现播放音乐和视频的开发

    Qt+Quick实现播放音乐和视频的开发

    这篇文章主要为大家详细介绍了如何利用Qt+Quick实现播放音乐和视频的开发,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下
    2023-03-03
  • C++中的编译与链接

    C++中的编译与链接

    这篇文章主要介绍了C++中的编译与链接,编译型语言SHI c++最大的优点,相比于Python这种解释型语言,C++在编译阶段就进行了许多处理,在执行阶段便具有高效性,下面我们就来详细讲解该内容吧
    2021-12-12
  • c语言程序设计文件操作方法示例(CreateFile和fopen)

    c语言程序设计文件操作方法示例(CreateFile和fopen)

    c主要的文件操作函数有:CreateFile,CloseHandle,ReadFile,WriteFile,SetFilePointer,GetFileSize。其中的读写操作是以字符为单位,获得文件大小也是以字符为单位。
    2013-12-12
  • QT使用QChart绘制柱状图

    QT使用QChart绘制柱状图

    在Qt中使用QChart类可以快速绘制一个图表出来,比如折线图、饼图、柱状图等,本文就来为大家介绍一下如何利用QChart绘制简单的柱状图吧
    2024-11-11

最新评论