java哈夫曼
『壹』 求救用java實現哈夫曼壓縮解壓演算法 小妹非常感謝
這是C的 僅供參考
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#define MAX_SINGLECODE_LEN 10 //單個字元最大碼長
#define MAX_STRING_LEN 1000 //要編碼的字元串的最大長度
#define MAX_CODESTRING_LEN 10000 //產生的二進制碼的最大長度
#define MAX_WORDS 1000 //要編碼的字元串中字元種數最大值
#define END_TREE 30000 //樹部分存儲的結束符
#define PATH_LEN 50 //路徑串最大長度
/*****哈夫曼樹結構定義*****/
typedef struct Huffmantree
{
char ch; //字元部分
int weight; //結點權值
int mark; //標記是否加入樹中
struct Huffmantree *parent,*lchild,*rchild,*next;
}HTNode,*LinkTree;
/*****編碼字典結構定義*****/
typedef struct
{
char ch; //字元部分
char code[MAX_SINGLECODE_LEN]; //編碼部分
}CodeDictionary;
/*********函數聲明*********/
LinkTree setWeight(char *);
LinkTree sortNode(LinkTree);
LinkTree createHTree(LinkTree);
void codeHTree(LinkTree,CodeDictionary *);
void decodeHTree(LinkTree,char *,char *);
void deleteNode(LinkTree);
void compressString(char *s,CodeDictionary *,char *);
void readFile(char *);
void writeFile(char *);
void readCode(LinkTree,char *);
void writeCode(LinkTree,char *);
void menu();
/**
*主函數
*輸入：空
*返回：空
*/
void main(void)
{
char choice; //菜單選擇變數
char string[MAX_STRING_LEN]; //保存從文件中讀取的內容
LinkTree temp; //保存賦了權值的表
LinkTree ht; //保存排序後的表
LinkTree ht,temp; //表備份
LinkTree htree; //保存哈夫曼樹
LinkTree ptr=NULL;
CodeDictionary codedictionary[MAX_WORDS];//編碼字典
char codestring[MAX_CODESTRING_LEN]; //保存0-1形的代碼串
char codestring2[MAX_CODESTRING_LEN];//保存0-1形的代碼串
LinkTree ht2; //保存讀取的樹
LinkTree htree2; //保存排序後的表
char filestring[MAX_STRING_LEN]; //解碼後要寫入文件中的內容
if((ht2=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)//創建鏈表的頭結點
{
printf("內存不足！");
getch();
exit(0);
}
ht2->next=NULL;
while(1)
{
menu(); //調入主菜單
choice=getch(); //讀入用戶選項
switch(choice) //判斷用戶選擇
{
case 'c':
case 'C':
printf("\n您選擇了壓縮文件模式:\n\n");
readFile(string); //讀取要編碼的文件（字元串）
temp=setWeight(string); //得到有權值的表
temp=setWeight(string);
ht=sortNode(temp); //按權值排序後的表
ht=sortNode(temp); //用於記錄解碼樹
htree=createHTree(ht); //得到哈夫曼樹
codeHTree(htree,codedictionary);//哈夫曼編碼
compressString(string,codedictionary,codestring);//壓縮為0-1碼
writeCode(ht,codestring); //將解碼樹和0-1碼保存
deleteNode(htree); //釋放空間*/
break;
case 'u':
case 'U':
printf("您選擇了解壓縮文件模式:\n\n");
readCode(ht2,codestring2); //讀取要解碼的0-1碼
htree2=createHTree(ht2); //得到哈夫曼樹
codeHTree(htree2,codedictionary);//哈夫曼編碼
decodeHTree(htree2,codestring2,filestring); //解碼
writeFile(filestring); //將解碼文件保存
deleteNode(htree2); //釋放空間
break;
case 'e':
case 'E':
exit(0); //退出程序
}
}
}/**
*整理輸入的字元串，求出每個字元在數組中出現的次數，作為權值
*輸入：（字元型指針）字元串的地址
*返回：（哈夫曼結點指針）含權鏈表的首地址
*/
LinkTree setWeight(char *string)
{
int i=0; //文件字元串下標
LinkTree tree; //頭指針
LinkTree ptr,beforeptr; //創建指針與其前驅
HTNode *node;
if((tree=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)//創建鏈表的頭結點
return NULL;
tree->next=NULL;
for(i=0;string[i]!='\0';i++)
{
ptr=tree;
beforeptr=tree;
if((node=(HTNode *)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)
return NULL;
node->next=NULL;
node->parent=NULL;
node->lchild=NULL;
node->rchild=NULL;
node->mark=0;
node->ch=string[i];
node->weight=1;
if(tree->next==NULL) //如果是第一個非頭結點
tree->next=node;
else
{
ptr=tree->next;
while(ptr&&ptr->ch!=node->ch) //查找相同字元
{
ptr=ptr->next;
beforeptr=beforeptr->next;
}
if(ptr&&ptr->ch==node->ch) //如果鏈表中某結點的字元與新結點的字元相同
{
ptr->weight++; //將該結點的權加一
free(node);
}
else //將新結點插入鏈表後
{
node->next=beforeptr->next;
beforeptr->next=node;
}
}
}
return tree; //返回頭指針
}
/**
*將整理完的字元串（帶權鏈表）按出現次數從小到大的順序排列
*輸入：（哈夫曼結點指針）要排序的表頭地址
*返回：（哈夫曼結點指針）排序後的表頭地址
*/
LinkTree sortNode(LinkTree tree)
{
LinkTree head; //頭指針
LinkTree ph,beforeph; //創建指針及其前驅
LinkTree pt;
if((head=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)//創建新鏈表的頭結點
return NULL;
head->next=NULL;
ph=head;
beforeph=head;
while(tree->next)
{
pt=tree->next; //取被*作鏈表的頭結點
tree->next=pt->next;
pt->next=NULL;
ph=head->next;
beforeph=head;
if(head->next==NULL)
head->next=pt; //創建當前*作鏈表頭結點
else
{
while(ph&&ph->weight<pt->weight) //將被*作結點插入相應位置
{
ph=ph->next;
beforeph=beforeph->next;
}
pt->next=beforeph->next;
beforeph->next=pt;
}
}
free(tree);
return head; //返回排序後的頭指針
}
/**
*用排完序的字元串建立哈夫曼樹
*輸入：（哈夫曼結點指針）要建立哈夫曼樹的地址
*返回：（哈夫曼結點指針）建立後的哈夫曼樹地址
*/
LinkTree createHTree(LinkTree tree)
{
LinkTree p,q,beforep;
HTNode *newnode;
for(p=tree->next,q=p->next;p!=NULL&&q!=NULL;p=tree->next,q=p->next)
//p、q初值為頭結點後的兩個結點，即最小權結點
{
tree->next=q->next;
q->next=NULL;
p->next=NULL;
if((newnode=(HTNode *)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)
//申請新結點作為哈夫曼樹的中間結點
return NULL;
newnode->next=NULL;
newnode->mark=0;
newnode->lchild=p; //取鏈表頭結點後的兩個結點作為新結點的左、右孩子
newnode->rchild=q;
p->parent=newnode;
q->parent=newnode;
newnode->weight=p->weight+q->weight; //權值相加
p=tree->next;
beforep=tree;
if(p!=NULL&&p->weight>=newnode->weight)
{
newnode->next=beforep->next; //將新結點插入原鏈表的相應位置
beforep->next=newnode;
}
else
{
while(p!=NULL&&p->weight<newnode->weight)
{
p=p->next;
beforep=beforep->next;
}
newnode->next=beforep->next;
beforep->next=newnode;
}
}
return (tree->next);
}
/**
*對哈夫曼樹進行編碼
*輸入：（哈夫曼結點指針）要編碼的哈夫曼樹地址
* （編碼字典類型指針）存放字典的首地址
*返回：空
*/
void codeHTree(LinkTree tree,CodeDictionary *codedictionary)
{
int index=0,k=0;
char code[MAX_SINGLECODE_LEN]; //用於統計每個字元的哈夫曼編碼
LinkTree ptr=tree; //從樹的根結點開始
if(ptr==NULL)
{
printf("要壓縮的文件是空的!\n");
exit(0);
}
else
{
while(ptr->lchild&&ptr->rchild&&ptr->mark==0)
{
while(ptr->lchild&&ptr->lchild->mark==0)
{
code[index++]='0'; //左支路編碼為0
ptr=ptr->lchild;
if(!ptr->lchild&&!ptr->rchild) //如果沒有左右孩子，即葉子結點
{
ptr->mark=1; //作標記，表明該字元已被編碼
code[index]='\0'; //編碼0-1字元串結束
codedictionary[k].ch=ptr->ch;//給字典賦字元值
for(index=0;code[index]!='\0';index++)
codedictionary[k].code[index]=code[index];//給字典賦碼值
codedictionary[k].code[index]='\0';
k++;
ptr=tree; //指針復位
index=0;
}
}
if(ptr->rchild&&ptr->rchild->mark==0)
{
ptr=ptr->rchild;
code[index++]='1'; //右支路編碼為1
}
if(!ptr->lchild&&!ptr->rchild) //如果沒有左右孩子，即葉子結點
{
ptr->mark=1;
code[index++]='\0';
codedictionary[k].ch=ptr->ch; //給字典賦字元值
for(index=0;code[index]!='\0';index++)
codedictionary[k].code[index]=code[index];//給字典賦碼值
codedictionary[k].code[index]='\0';
k++;
ptr=tree;
index=0;
}
if(ptr->lchild->mark==1&&ptr->rchild->mark==1)//如果左右孩子都已標記
{
ptr->mark=1;
ptr=tree;
index=0;
}
}
}
printf("\n");
}
/**
*解碼，即將0-1碼轉化為字元串
*輸入：（哈夫曼結點指針）編碼樹的地址
* （字元型指針）要解碼的0-1字元串地址
* （字元型指針）解碼後的字元串地址
*返回：空
*/
void decodeHTree(LinkTree tree,char *code,char *filestring)
{
int i=0,j=0,k=0;
char *char0_1;
LinkTree ptr=tree;
char0_1=(char *)malloc(MAX_SINGLECODE_LEN); //此數組用於統計輸入的0-1序列
printf("預覽解壓後的字元：\n");
for(j=0,ptr=tree;code[i]!='\0'&&ptr->lchild&&ptr->rchild;j=0,ptr=tree)
{
for(j=0;code[i]!='\0'&&ptr->lchild&&ptr->rchild;j++,i++)
{
if(code[i]=='0')
{
ptr=ptr->lchild;
char0_1[j]='0';
}
if(code[i]=='1')
{
ptr=ptr->rchild;
char0_1[j]='1';
}
}
if(!ptr->lchild&&!ptr->rchild)
{
printf("%c",ptr->ch); //顯示解壓後的字元
filestring[k++]=ptr->ch; //將字元逐一保存到字元串里
}
if(code[i]=='\0'&&ptr->lchild&&ptr->rchild)
{
char0_1[j]='\0';
printf("\n沒有與最後的幾個0-1序列：%s相匹配的字元!\n",char0_1);
return;
}
}
printf("\n\n");
filestring[k]='\0';
free(char0_1);
}
/**
*釋放哈夫曼樹所佔用的空間
*輸入：（哈夫曼結點指針）要釋放的結點地址
*返回：空
*/
void deleteNode(LinkTree tree)
{
LinkTree ptr=tree;
if(ptr)
{
deleteNode(ptr->lchild);
deleteNode(ptr->rchild);
free(ptr);
}
}
/**
*將整個字元串轉化為0-1的字元串
*輸入：（字元型指針）待轉化的字元串首地址
* （編碼字典類型指針）字典首地址
* （字元型指針）接收0-1碼串的首地址
*返回：空
*/
void compressString(char *string,CodeDictionary *codedictionary,char *codestring)
{
int i=0,j=0,k=0,m;
while(string[i]) //整個文件字元串沒結束時
{
while(string[i]!=codedictionary[j].ch&&j<MAX_WORDS)
//找與對應字元相同的字元
j++;
if(string[i]==codedictionary[j].ch) //如果找到與對應字元相同的字元
for(m=0;codedictionary[j].code[m];m++,k++)
codestring[k]=codedictionary[j].code[m];
j=0; //字典復位
i++;
}
codestring[k]='\0';
}
/**
*把指定文件讀到字元串中
*輸入：（字元型指針）待接收文件的字元串地址
*返回：空
*/
void readFile(char *string)
{
FILE *fp;
int i;
char ch; //記錄讀入的字元
char path[PATH_LEN]; //文本文件的讀路徑
printf("請輸入要壓縮的文本文件地址：（無需擴展名）");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".txt"),"r"))==NULL)
{
printf("\n路徑不正確！\n");
getch();
return;
}
ch=fgetc(fp);
for(i=0;ch!=EOF;i++)
{
string[i]=ch;
ch=fgetc(fp);
}
string[i]='\0';
fclose(fp);
}
/**
*保存編碼後的解碼樹和字元串
*輸入：（哈夫曼結點指針）解碼樹的地址
* （字元型指針）要保存的0-1碼串首地址
*返回：空
*/
void writeCode(LinkTree tree,char *string)
{
FILE *fp;
int i;
int weight; //記錄寫入的權值
char ch; //記錄寫入的字元
LinkTree p;
char path[PATH_LEN]; //0-1碼文件的寫路徑
printf("請輸入壓縮後的保存路徑及文件名：（無需擴展名）");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".yxy"),"w+"))==NULL)
{
printf("\n文件路徑出錯！\n");
getch();
return;
}
p=tree->next;
/*解碼樹部分寫入文件前部分*/
do
{
ch=p->ch;
weight=p->weight;
fprintf(fp,"%c%d",ch,weight);
p=p->next;
}while(p);
fprintf(fp,"%c%d",'^',END_TREE);
fseek(fp,sizeof(char),1); //空出區分位
/*0-1碼寫入文件後部分*/
for(i=0;string[i];i++)
{
ch=string[i];
fputc(ch,fp);
}
printf("\n壓縮成功！\n");
getch();
fclose(fp);
}
/**
*讀取編碼後的0-1字元串
*輸入：（哈夫曼結點指針）解碼樹的地址
* （字元型指針）要接收的0-1碼串首地址
*返回：空
*/
void readCode(LinkTree tree,char *string)
{
FILE *fp;
int i;
int weight; //記錄讀入的權值
char ch; //記錄讀入的字元
LinkTree ptr,beforeptr;
char path[PATH_LEN]; //0-1碼文件的讀路徑
printf("請輸入要解壓的文件路徑及文件名：（無需擴展名）");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".yxy"),"r"))==NULL)
{
printf("\n文件路徑出錯！\n");
getch();
return;
}
beforeptr=tree;
/*從文件前部分讀出解碼樹*/
fscanf(fp,"%c%d",&ch,&weight);
while(weight!=END_TREE)
{
if((ptr=(LinkTree)malloc(sizeof(HTNode)))==NULL)
{
printf("內存不足！");
getch();
exit(1); //錯誤出口
}
ptr->ch=ch;
ptr->weight=weight;
ptr->lchild=NULL;
ptr->rchild=NULL;
ptr->parent=NULL;
ptr->mark=0;
beforeptr->next=ptr;
beforeptr=ptr;
fscanf(fp,"%c%d",&ch,&weight);
}
beforeptr->next=NULL;
fseek(fp,sizeof(char),1); //文件指針定位
/*從文件後部分讀出0-1碼*/
ch=fgetc(fp);
for(i=0;ch!=EOF;i++)
{
string[i]=ch;
ch=fgetc(fp);
}
string[i]='\0';
fclose(fp);
}
/**
*保存解碼後的文件
*輸入：（字元型指針）解碼後的字元串地址
*返回：空
*/
void writeFile(char *string)
{
FILE *fp;
char ch; //記錄寫入的字元
int i;
char path[PATH_LEN]; //文本文件的寫路徑
printf("請輸入解壓後的保存路徑及文件名：（無需擴展名）");
gets(path);
if((fp=fopen(strcat(path,".txt"),"w+"))==NULL)
{
printf("\n文件路徑出錯！\n");
getch();
return;
}
for(i=0;string[i];i++)
{
ch=string[i];
fputc(ch,fp);
}
printf("\n解壓成功！\n");
getch();
fclose(fp);
}
/**
*顯示主菜單
*輸入：空
*返回：空
*/
void menu()
{
printf("\n\n\n\n\n\n");
printf("\t\t -----** 歡迎使用WINYXY壓縮工具 **-----");
printf("\n\n\n");
printf("\t\t\t\t<c> 壓 縮\n\n");
printf("\t\t\t\t<u> 解 壓\n\n");
printf("\t\t\t\t<e> 退 出\n\n");
}
『貳』 JAVA 哈夫曼樹權值求和（代碼找錯）
兄弟,你把如下第28行的count++;注釋掉,一切問題都可以解決!
自己先琢磨為什麼,不懂的再問!
importjava.util.Arrays;
importjava.util.Scanner;
publicclassa2{
publicstaticintn,count=0;
publicstaticinthe[]=newint[n+1];//預定義權值數組
publicstaticvoidHuffman(int[]a){
Arrays.sort(a);//排序
//System.out.println(a.length);
if(a.length==1)//如果長度是1結束遞歸
{
he[count++]=a[0];
return;
}
if(a.length==2)//如果長度是2結束遞歸
{
he[count++]=a[0]+a[1];
return;
}
else//長度大於2
{
intb[]=newint[a.length-1];//定義一個新數組，用於保存a
he[count++]=a[0]+a[1];
b[0]=he[--count];//新數組的第一個元素為當前數組的最小的兩個數之和
for(inti=1;i<b.length;i++)
{
b[i]=a[i+1];//賦值除第一個元素之外的值
}
//count++;
Huffman(b);//遞歸
}
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
Scannersc=newScanner(System.in);
n=Integer.parseInt(sc.nextLine());
Strings[]=sc.nextLine().trim().split("");//輸入n個數
intd[]=newint[n];
for(inti=0;i<n;i++)
d[i]=Integer.parseInt(s[i]);//將String轉化為int的數組
Huffman(d);//遞歸調用
intsum=0;
for(inti=0;i<he.length;i++)
sum+=he[i];//求和
System.out.println(sum);
}
}
『叄』 用java實現哈夫曼編碼
只要自己再加個類Tree就可以了。
代碼如下：
public class Tree {
double lChild, rChild, parent;
public Tree (double lChild, double rChild, double parent) {
this.lChild = lChild;
this.rChild = rChild;
this.parent = parent;
}
public double getLchild() {
return lChild;
}
public void setLchild(double lChild) {
this.lChild = lChild;
}
public double getRchild() {
return rChild;
}
public void setRchild(double rChild) {
this.rChild = rChild;
}
public double getParents() {
return parent;
}
public void setParents(double root) {
this.parent = root;
}
}