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求Huffman树的带权路径长度

2023-07-18

Huffman树的建立过程:首先得到整个叶子结点的集合: 求Huffman树的带权路径长度算法:书上讲常见的求Huffman树的带权路径长度算法为:从叶子结点权值乘路径长度:WPL=7*2+5*2+5*2+3*3+2*3=49另外一种求WPL的算法为:非叶子几点权值之和:WPL=22+12

Huffman树的建立过程:

首先得到整个叶子结点的集合:

 求Huffman树的带权路径长度算法:

书上讲常见的求Huffman树的带权路径长度算法为:从叶子结点权值乘路径长度:

WPL=7*2+5*2+5*2+3*3+2*3=49

另外一种求WPL的算法为:非叶子几点权值之和:

WPL=22+12+10+5=49

这种方法并不是毫无道理,应为同一个结点下的两个叶子结点的路径长度是一样的,叶子结点的路径长度完全可以反映到其双亲结点上去。

这种算法较为简单,直接可以忽略建树的步骤,直接求出WPL(当然要明白如何求WPL)

算法的主要思想:

1.首先将得到的元素集合进行排序;(降序。升序也行,请自己尝试)

2.数组末尾两个元素求和(俩结点的双亲结点权值),将其结果放在数组倒数第二个位置上并且数组长度减1

3.累加每次求和结果。(即就是非叶子结点的权值)

注意:当集合元素过小时不适用本算法,需要特殊处理,不然会发生数组越界。

C语言实现:

  1. #include<stdio.h>
  2. #include<malloc.h>
  3. // 算法思想:
  4. // 本题主要为求哈夫曼树的带权路径长度,故未将重点放在建树上
  5. // Huffman树的带权路径长其实就是其非叶子结点的权值和
  6. //排序算法
  7. void sort(int *data,int n){
  8. int i,j;
  9. for(i =0;i<n;++i){
  10. for (j = 0; j< n-i; ++j) {
  11. if(data[j]<data[j+1]){
  12. int t = data[j+1];
  13. data[j+1] = data[j];
  14. data[j] = t;
  15. }
  16. }
  17. }
  18. }
  19. int main() {
  20. int n, *data,i,sum =0,x;
  21. scanf("%d", &n);
  22. //动态开辟数组
  23. data = (int *) malloc(sizeof(int)*n);
  24. for(i =0;i<n;++i)
  25. scanf("%d",&data[i]);
  26. if(n<=2){ //当集合过小时,不适用本算法,特殊处理
  27. for(i =0;i<n;++i)
  28. sum += data[i];
  29. printf("%d",data[0]+data[1]);
  30. return 0;
  31. }
  32. while(1){
  33. sort(data,n); //先对数组排序(降序)
  34. x=data[n-1]+data[n-2]; //将末尾两元素求和(上层结点权值)
  35. data[n-2] = x; //消除原来两元素,增加新元素
  36. sum+=x; //累计非叶子结点权值和
  37. --n; //数组长度减1
  38. if(n==1) //当数组中只剩下一个元素时,得出结果
  39. break;
  40. }
  41. printf("%d\n",sum);
  42. }

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