HuffmanTree

一个Huffman编码的C++实现（这是我当助教的班的一个学生实现的，个人觉得做得还不错，所以分享出来）。

#include
#include
#include
#include
#define DN 26
#define SIZE 100
template 
class MinHeap{
public:
    MinHeap(int maxSize);
    MinHeap(Type arr[],int n);
    ~MinHeap(){delete[]heap;}
    int Insert(const Type &x);
    int RemoveMin(Type &x);
    Type DeleteMin();
    int IsEmpty()const{return CurrentSize==0;}
    int IsFull()const{return CurrentSize==MaxHeapSize;}
    void MakeEmpty(){CurrentSize=0;}
private:
    enum{DefaultSize=10};
    Type *heap;
    int CurrentSize;
    int MaxHeapSize;
    void FilterDown(const int start,const int end);
    void FilterUp(int start);
};
template  MinHeap::MinHeap(int maxSize){
    MaxHeapSize=DefaultSize MinHeap::MinHeap(Type arr[],int n){//根据给定数组中的数据和大小,建立堆对象
    MaxHeapSize=DefaultSize=0){//从下到上逐步扩大,形成堆
        FilterDown(currentPos,CurrentSize-1);//从currentPos开始,到CurrentSize-1为止, 调整
        currentPos--;
    }
}
template  int MinHeap::Insert(const Type&x){//在堆中插入新元素x
    if(CurrentSize==MaxHeapSize){//堆满
        cout<<"堆已满"< void MinHeap::FilterUp(int start){//从start开始,向上直到0,调整堆
    int j=start,i=(j-1)/2;//i是j的双亲
    Type temp=heap[j];
    while(j>0){
        if(heap[i].root->data.key<=temp.root->data.key)break;
        else{heap[j]=heap[i];j=i;i=(i-1)/2;}
    }
    heap[j]=temp;
}
template  void MinHeap::FilterDown(const int start,const int end){
    int i=start,j=2*i+1;
    Type temp=heap[i];
    while(j<=end){
        if(jdata.key>heap[j+1].root->data.key)j++;
        if(temp.root->data.key<=heap[j].root->data.key)break;
        else{
            heap[i]=heap[j];
            i=j;
            j=2*j+1;
        }
    }
    heap[i]=temp;
}
template  int MinHeap::RemoveMin(Type &x){
    if(!CurrentSize){
        cout<<"Heap empty"< Type MinHeap::DeleteMin(){
    if(!CurrentSize){
        cout<<"Heap empty"<
 struct NodeData{
    Type symbol;//结点代表的符号
    int key;//记录频数
    char num;//结点编码
};
template  class ExtBinTree;
template  class Element{
friend class ExtBinTree;
friend class MinHeap >;
public:
    Element(Type na='^',int f=0,char n='0'){
        data.key=f;
        data.symbol=na;
        data.num=n;
        parent=leftChild=rightChild=NULL;
    }
private:
    NodeData data;
    Element*parent,*leftChild,*rightChild;
};
template  class ExtBinTree{
friend class MinHeap >;
public:
    ExtBinTree(int n=0,Type *s=NULL,Type *name=NULL,Element *l=NULL):
    root(l),num(n),str(s){
        na=new Type[n];
        na=name;
        fr=new int[n];
        for(int i=0;i *bt1,ExtBinTree *bt2){
        root->parent=NULL;
        root->leftChild=(*bt1).root;
        root->rightChild=(*bt2).root;
        (*bt1).root->parent=(*bt2).root->parent=root;
        (*bt1).root->data.num='0';
        (*bt2).root->data.num='1';
        root->data.key=(*bt1).root->data.key+(*bt2).root->data.key;
    }
    void HuffmanTree();//构造huffman树
    Element* Find(Type item);//寻找结点的函数
    char* Coding(Type item);//编码函数
    void Fre();//计算字符频数的函数
    void DeCoding(char s[]);//译码函数
    int *GetFr(){return fr;}//返回字符出现的频数
    double Entropy(int m);//求编码的平均码长
private:
    Element *root;//扩充二叉树的根
    int num;//输入的字符种类数
    Type *str;//输入的字符串
    Type *na;//存放各种字符
    int *fr;//各种字符的频数
};
template 
void ExtBinTree::HuffmanTree(){
    int n(0),*f=new int[num];
    char *s=new char[num];
    for(int i=0;i *Node=new ExtBinTree[n];
    for(i=0;i(s[i],f[i]);
    MinHeap > hp(Node,n);
    ExtBinTree first,second;
    for(i=0;i;
        Modify(&first,&second);//建新的根结点
        hp.Insert(*this);//形成新树插入
    }
}
template  Element* ExtBinTree::Find(Type item){//寻找值为item的结点
    Element*p=root,**s=new Element*[num+1];
    int top=-1;
    while(!(p==NULL&&top==-1)){
        while(p!=NULL){
            s[++top]=p;
            p=p->leftChild;
        }
        if(top!=-1){
            p=s[top--];
            if(p->data.symbol==item)return p;
            p=p->rightChild;
        }
    }
    return NULL;
}
template  char* ExtBinTree::Coding(Type item){
    Element*p=Find(item);
    if(p==NULL){
        cerr<<"符号未找到！";
        return NULL;
    }
    char *s=new char[num];
    int i=-1;
    while(p!=root){
        s[++i]=p->data.num;
        p=p->parent;
    }
    char *c=new char[i+2];
    for(int j=0;j<=i;j++)
        c[j]=s[i-j];
    c[j]='\0';
    return c;
}
template  void ExtBinTree::DeCoding(char s[]){
    int i=0;
    Element*p=root;
    while(s[i]!='\0'){
        if(s[i]=='0'){
            p=p->leftChild;
            if(p->data.symbol!='^'){
                cout<data.symbol;
                p=root;
            }
        }
        else{
            p=p->rightChild;
            if(p->data.symbol!='^'){
                cout<data.symbol;
                p=root;
            }
        }
        i++;
    }
}
template  void ExtBinTree::Fre(){
    int i=0;
    while(*(str+i)!='\0'){
        for(int j=0;j double ExtBinTree::Entropy(int m){//计算平均码长
    double ent=0;
    int n(0);
    while(str[n]!='\0')n++;
    if(m==0){   
        for(int i=0;i>s;
         
    ExtBinTree h(DN,s,sym);
    h.HuffmanTree();
    int i=0;
    cout<<"编码：\n";
    while(s[i]!='\0'){
        cout<