问题遇到的现象和发生背景
问题相关代码，请勿粘贴截图
/*
----------------------------------------
structname : 哈夫曼编码
author : william
----------------------------------------
*/
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define MAXSIZE 150
#define N 10
using namespace std;
char Str[MAXSIZE];
int statisticsData[128] = {0};
int Index;//下标
char ch[50];
typedef struct HTNode{
int weight; //结点的权值
int parent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedef char * HuffmanCode[N+1];
void read_file();
void statistics();
void Select(HuffmanTree HT, int len, int &s1, int &s2);
void CreatHuffmanTree(HuffmanTree &HT,int n);
void CreatHuffmanCode(HuffmanTree HT, HuffmanCode &HC);
void DecodingHuffmanCode(HuffmanTree HT, char *ch, char testDecodingStr[], int len, char *result);
int main()
{
cout<<"----------------------------------------"<<endl
<<"structname : 哈夫曼编码"<<endl
<<"author : william"<<endl
<<"----------------------------------------"<<endl;
read_file();
cout<<"文件中的数据为："<<Str;
putchar('\n');
statistics();
HuffmanTree HT;
CreatHuffmanTree(HT,N);
cout << "哈夫曼树建立完毕"<<endl<<endl;
HuffmanCode HC;
CreatHuffmanCode(HT,HC);
//打印哈夫曼编码表
cout<<"哈夫曼编码如下："<<endl;
for(int i = 1; i <= N; i++)
{
putchar('\n');
printf("%c %s\n",ch[i],HC[i]);
}
char testStr[50] = "0100010110111001";
int testStrLen = 16;
putchar('\n');
printf("编码%s对应的字符串是：", testStr);
char result[30];//存储解码以后的字符串
DecodingHuffmanCode(HT, ch, testStr, testStrLen, result);//解码（译码），通过一段给定的编码翻译成对应的字符串
printf("%s\n", result);
return 0;
}
void read_file()
{
FILE *fp;
char ch;//用于临时储存
fp = fopen("test.txt","r");
while(fscanf(fp,"%c",&ch) != EOF)
{
Str[Index] = ch;//将文件中的数据存储到数组中
Index++;
}
fclose(fp);
}
void statistics()
{
for(int i = 0;i<Index;i++)
{
statisticsData[Str[i]] += 1;
}
cout<<"如下为统计结果:"<<endl;
for(int i = 65;i<91;i++)
{
printf("%c %d;",i,statisticsData[i]);
}
putchar('\n');
}
void Select(HuffmanTree HT, int len, int &s1, int &s2)
{
int i, min1 = 9999, min2 = 9999; //先赋予最大值
for (i = 1; i <= len; i++)
{
if (HT[i].weight < min1 && HT[i].parent == 0)
{
min1 = HT[i].weight;
s1 = i;
}
}
int temp = HT[s1].weight; //将原值存放起来，然后先赋予最大值，防止s1被重复选择
HT[s1].weight = 9999;
for (i = 1; i <= len; i++)
{
if (HT[i].weight < min2 && HT[i].parent == 0)
{
min2 = HT[i].weight;
s2 = i;
}
}
HT[s1].weight = temp; //恢复原来的值
}
void CreatHuffmanTree(HuffmanTree &HT,int n)
{//构造哈夫曼树 HT
int s1,s2;//用于返回最小权值节点的位置坐标
if(n <= 1)
{
return;
}
int m = 2*n-1;
HT = new HTNode[m+1]; //0 号单元未用，所以需要动态分配 m+1 个单元， HT[m]表示根结点
for(int i = 1;i <= m;++i) //将1~m号单元中的双亲、左孩子，右孩子的下标都初始化为0
{
HT[i].parent = 0;
HT[i].lchild = 0;
HT[i].rchild = 0;
}
int count = 65;
for(int i = 1;i <= n;++i) //输人前 n 个单元中叶子结点的权值
{
while(statisticsData[count] == 0)
{
count++;
}
HT[i].weight = statisticsData[count];
ch[i] = count;
count++;
}
/*－ －－－－ －－－－－ －初始化工作结束， 下面开始创建哈夫曼树－ － － － －－－－－－ */
for (int i = n+1; i <= m; ++i)
{//通过 n-1 次的选择、删除 、 合并来创建哈夫曼树
Select(HT,i-1,s1,s2); //在 HT[k]中选择两个其双亲域为0 且权值最小的结点，并返回它们在 HT 中的序号 sl和 s2
HT[s1].parent = i;
HT[s2].parent = i; //得到新结点 i, 从森林中删除sl, s2, 将sl和s2 的双亲域由 0改为i.
HT[i].lchild = s1;
HT[i].rchild = s2; //s1, s2分别作为i的左右孩子
HT[i].weight = HT[s1].weight+HT[s2].weight; //权值为左右孩子权值之和
}
}
//为每个字符求解哈夫曼编码，从叶子到根逆向求解每个字符的哈夫曼编码
void CreatHuffmanCode(HuffmanTree HT, HuffmanCode &HC)
{
char tmp[N];
tmp[N-1] = '\0';//编码的结束符
int start, c, f;
for(int i = 1; i <= N; i++)
{//对于第i个待编码字符即第i个带权值的叶子节点
start = N-1;//编码生成以后，start将指向编码的起始位置
c = i;
f = HT[i].parent;
while(f)
{//f!=0,即f不是根节点的父节点
if(HT[f].lchild == c)
{
tmp[--start] = '0';
}
else
{//HT[f].rchild == c,注意:由于哈夫曼树中只存在叶子节点和度为2的节点，所以除开叶子节点，节点一定有左右2个分支
tmp[--start] = '1';
}
c = f;
f = HT[f].parent;
}
HC[i] = (char *)malloc((N-start)*sizeof(char));//每次tmp的后n-start个位置有编码存在
strcpy(HC[i], &tmp[start]);//将tmp的后n-start个元素分给H[i]指向的的字符串
}
}
//解码过程：从哈夫曼树的根节点出发，按字符'0'或'1'确定找其左孩子或右孩子，直至找到叶子节点即可，便求得该字串相应的字符
void DecodingHuffmanCode(HuffmanTree HT, char *ch, char testDecodingStr[], int len, char *result)
{
int p = 2*N-1;//HT的最后一个节点是根节点，前n个节点是叶子节点
int i = 0;//指示测试串中的第i个字符
//char result[30];//存储解码以后的字符串
int j = 0;//指示结果串中的第j个字符
while(i<len)
{
if(testDecodingStr[i] == '0')
{
p = HT[p].lchild;
}
if(testDecodingStr[i] == '1')
{
p = HT[p].rchild;
}
if(p <= N)
{//p<=N则表明p为叶子节点,因为在构造哈夫曼树HT时，HT的m个节点中前n个节点为叶子节点
result[j] = ch[p];
j++;
p = 2*N-1;//p重新指向根节点
}
i++;
}
result[j] = '\0';//结果串的结束符
}
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