# 哈夫曼树
给定 n 个权值作为 n 个叶子结点,构造一棵二叉树,若该树的带权路径长度达到最小,称这样的二叉树为最优二叉树,也称为哈夫曼树(Huffman Tree)。
哈夫曼树是带权路径长度最短的树,权值较大的结点离根较近。
# 哈夫曼树的构造方法
每次把权值最小的两颗二叉树合并
typedef struce TreeNode \*HuffmanTree;
struct TreeNode{
int Weight;
HuffmanTree Left, Right;
};
HuffmanTree Huffman( MinHeap H ) {
// 假设 H->Size 个权值已经存在 H->Elements[]->Weight 里
int i; HuffmanTree T;
// 将 H->Elements[]按权值调整为最小堆
BuildMinHeap(H);
for (i = 1; i < H->Size; i++) {
// 建立新的结点
T = malloc(sizeof(struct TreeNode));
// 从最小堆中删除一个结点,作为新 T 的左子结点
T->Left = DeleteMin(H);
T->Right = DeleteMin(H);
// 从最小堆中删除一个结点, 作为新 t 的右子结点
T->Weight = T->Left->Weight+T->Right->Weight;
// 计算新的权值
Insert(H, T); // 将新T 插入最小堆
}
T = DeleteMin(H);
return T;
}
# 哈夫曼树的特点
- 没有度为 1 的结点
- 如果 n 个叶子结点的哈夫曼树共 2n-1 个结点
- 哈夫曼树的任意非叶结点的左右子树交换后仍是哈夫曼树
- 对同一组{w1, w2, w3,…,wn}, 存在不同构的两颗哈夫曼树, WPL 值一样。
# 哈夫曼编码
- 前缀码(prefix code):任何字符的编码都不是另一个字符编码的前缀, 可以达到无二义地解码
- 权值: 权值就是定义的路径上面的值。可以这样理解为节点间的距离。通常指字符对应的二进制编码出现的概率。