求哈夫曼编码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<malloc.h>
typedef struct
{
    char data;  ///结点字符
    int  weight;    ///结点权值
    int parent,lchild,rchild;   ///父子结点
} HTNode,* HuffmanTree;///结构体数组类型
typedef char * *HuffmanCode;
void Select(HuffmanTree HT, int m, int& s1, int& s2)
{
    int i;
    s1=s2=1;
    ///找第一个权值最小的节点
    for(i=1; i<=m; i++)
    {
        if(HT[i].parent==0)///这个点还没有父节点，即它还没有被选过
        {
            s1=i;
            break;
        }
    }
    for(i=i+1; i<=m; i++)
    {
        if(HT[i].parent==0&&HT[s1].weight>HT[i].weight)///在s1后面的没有被选过的节点权值比s1小
            s1=i;
    }
    ///找第二个权值最小的节点
    for(i=1; i<=m; i++)
    {
        if(HT[i].parent==0&&i!=s1) ///没有被选过，并且这个节点不是s1
        {
            s2=i;
            break;
        }
    }
    for(i=i+1; i<=m; i++)
    {
        if(HT[i].parent==0&&HT[i].weight<HT[s2].weight&&i!=s1)///在s2后面的没有被选过的节点权值比s2小，并且不等于s1
            s2=i;
    }
}
void HuffmanCoding(HuffmanTree &HT,HuffmanCode &HC,int* w,int n)
///w存放n个字符的权值，构造赫夫曼树HT，并求出n个字符的赫夫曼树编码HC
{
    int f;
    int m,i,s1,s2;
    int c;
    HuffmanTree p;/// 定义一个结构体数组，放哈夫曼树
    char *cd; ///定义一个字符数组，放哈夫曼编码
    if(n<=1)
        return;
    m=2*n-1;///节点总数为n-1个
    HT=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(HTNode));///分配当前求编码的工作空间
    for(p=HT+1,i=1; i<=n; ++i,++p,++w) ///初始化，建树之前只有n个节点
    {
        (*p).weight=*w;///权值
        (*p).parent=0;///父节点，左右孩子都初始化为0，因为建树之前他们都没有双亲和孩子
        (*p).lchild=0;
        (*p).rchild=0;
    }
    for(; i<=m; ++i,++p)
        (*p).parent=0;/// 非叶节点的父节点初始化为0
    for(i=n+1; i<=m; ++i) ///建立赫夫曼树
        ///在HT[1..i-1]选择parent为0且weight最小的两个节点，其序号分别为s1,s2.
    {
        Select(HT,i-1,s1,s2);///调用函数，找出权值最小的两个节点
        HT[s1].parent=i;///s1,s2的父节点都为i
        HT[s2].parent=i;
        HT[i].lchild=s1;/// i的左孩子是s1
        HT[i].rchild=s2;///i的右孩子是s2
        HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;///i的权值就是左右孩子的权值之和
    }
    ///****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
    cd=(char*)malloc(n*sizeof(char));         ///分配求编码的工作区间
    cd[n-1]='\0';                               ///编码结束符
    for(i=1; i<=n; ++i)
    {
        int start;
        start=n-1;    ///哈夫曼编码的长度最多为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,   f==0是它已经没有父节点，所以循环结束
            if(HT[f].lchild==c)///c是f的左孩子
                cd[--start]='0';///左孩子编码为0
            else ///c是f的右孩子
                cd[--start]='1'; ///右孩子为1
        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);                  ///释放空间
}
int main()
{
    HuffmanTree HT;
    HuffmanCode HC;
    int *w,n,i;
    printf("请输入权值的个数(): ");
    scanf("%d",&n);
    w=(int *)malloc(n*sizeof(int));///分配内存空间
    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);
    for(i=1; i<=n; i++)
    {
        printf("对应的编码为：");
        puts(HC[i]);
    }
}