• Huffman树与最优二叉树续


      OK,昨天我们对huffman数的基本知识,以及huffman树的创建做了一些简介,http://www.cnblogs.com/Frank-C/p/5017430.html

    今天接着聊:

    huffman树创建完成之后,我们如何去得到huffman编码呢?

    image

                                                      图12.4_1 huffman树形结构

                                                   图12.4_2  huffman存储结构(数组)

    首先,以上面的树为例,我们必须明白几个要点:

           1:从什么地方开始访问这颗树:根节点 , index 2n-1 = 15

           2:访问的规则:向左为0  向右为1

           3:以什么样的访问循序去访问呢?

                好说,

                       (1): 询问是否有左孩子,一直向左走,直到左孩子为零,如果此时右孩子也为零,证明已经找到了一个叶子结点(信息元)。(当然,在访问的同时进行编码记录)

                       (2): 原路返回一层(编码同时减一),询问是否有右孩子,有,进入右孩子,无,再返回上一层

                       一直重复(1)和(2)步,直到最终回退到更节点,在回到根节点的parent,即此时迭代器(index)为零

    当然,我只是说了一下大概的步骤,具体的代码实现,还得是细之又细,往下看!!!!!!   有木有

    *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   即传递(temp)空间*/
       c=m;   //直接指向最上面那个非叶子节点
       cdlen=0;
       for(i=1;i<=m;++i)/* 遍历赫夫曼树时用作结点状态标志  直接把全部节点置为零   此时这棵树已经建立了   故权重已经没有多大用处了*/
         (*HT)[i].weight=0; 
       while(c)
       {
         if((*HT)[c].weight==0)   //负责向左
         { /* 向左 */
           (*HT)[c].weight=1;   /* ************* */
           if((*HT)[c].lchild!=0)   /*如果权为零的左孩子节点不是第一个元素(下标为0)*/
           {
             c=(*HT)[c].lchild;
             cd[cdlen++]='0';
           }
           /*看这个左孩子有没有右孩子  如果右孩子为零(即没有右孩子),那么是一个叶子节点*/
           else if((*HT)[c].rchild==0)   
           { /* 登记叶子结点的字符的编码 */
             (*HC)[c]=(char *)malloc((cdlen+1)*sizeof(char));
             cd[cdlen]='';
             strcpy((*HC)[c],cd); /* 复制编码(串) */
           }
         }        
         /*条件改变*/
         else if((*HT)[c].weight==1)   /*负责向右   只会回退 不会动    判断是左孩子是叶子节点还是中间的内点*/
         { /* 向右 */
           (*HT)[c].weight=2;   /////************           
           if((*HT)[c].rchild!=0)   //决定你这个权值此时会不会被清零
           {
             c=(*HT)[c].rchild;
             cd[cdlen++]='1';
           }
         }
         else  //负责回退
         { /* HT[c].weight==2,退回 */
           (*HT)[c].weight=0;  /////**************
           c=(*HT)[c].parent;
           --cdlen; /* 退到父结点,编码长度减1   迭代:利用前面走过的路*/
         }
       }
       free(cd);

      上面代码通过一个weight(在while语句执行之前就已经被清零了哦哦哦),来判断当前节点(叶子节点的情况除外):(只作为过程说明,不是状态判断条件)

                                                       未被访问或已经被访问且没有用了:  0

                                                       正在访问左树且“右树还没有访问”(当然这是废话): 1

                                                       正在访问右树且 ”左树已经访问“  (当然这也是废话): 2

    什么时候回退,左节点没有或已经访问完,且,右节点没有或已经访问玩,如何保证之前这些个条件呢。简单,if else分支语句的作用体现出来了,把负责回退的判断语句放在最后,前面来判断有左孩子木有哈,有右孩子木有啊,没有,证明找到一个叶子节点(信息元),记录信息,此时,此叶子节点weight已经被置为1,那么最中被置为2且没有右节点,进入最后一个else分支,置为零且回退。

    当分支节点为1是(此时左节点已经被访问),会首先被置为2,询问是否有右节点,有进入,即注意,当前节点如果是父节点的右孩子,字此时的父节点weight定被置为了二,当此节点为叶子节点且符合上面的叶子节点回退规则时,回退到父节点,父节点有为2,继续回退。

    总结:代码分支语句分成了三个主分支块   weight为0(判断是否未访问过的节点)     weight为1(判断是否为左树已经访问)    weight为2,节点weight需要进行清零且回退

    对于叶子节点,则主要有第一个分支块进行处理,并由第二和三个分支块进行辅助判断与回退。

    如何去通过编码反编译成信息或信息元,我想着就再简单不过了,至少比编码的创建容易吧,直接根据树以一定的规则去找(如,0:左孩子, 1:右孩子),  鉴于每个信息元的独立性与信息元之间的无包含性,既适合反编码,有适合找错误。

    OK,That’s  all!!!

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