哈夫曼树又称最优二叉树
哈夫曼树的构造
哈夫曼树的构造
假设有n个权值,则构造出的哈夫曼树有n个叶子结点。 n个权值分别设为 w1、w2、…、wn,则哈夫曼树的构造规则为:
(1) 将w1、w2、…,wn看成是有n 棵树的森林(每棵树仅有一个结点);
(2) 在森林中选出两个根结点的权值最小的树合并,作为一棵新树的左、右子树,且新树的根结点权值为其左、右子树根结点权值之和;
(3)从森林中删除选取的两棵树,并将新树加入森林;
(4)重复(2)、(3)步,直到森林中只剩一棵树为止,该树即为所求得的哈夫曼树。
编程实现:
package binarytree;import java.util.ArrayDeque;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.List;import java.util.Queue;public class HuffmanTree{ public class Node{ T data; double weight; Node lchild; Node rchild; public Node(T data, double weight) { this.data = data; this.weight = weight; } @Override public String toString() { return "Node [data=" + data + ", weight=" + weight + "]"; } } /** * 构造哈夫曼树 * @param nodes节点集合 * @return 哈夫曼根节点 */ public Node createTree(List nodes){ int size=nodes.size(); while (size>1) { quickSort(nodes,0,size-1); Node left=nodes.get(size-1); Node right=nodes.get(size-2); Node parent=new Node(null, left.weight+right.weight); parent.lchild=left; parent.rchild=right; nodes.remove(size-1); nodes.remove(size-2); nodes.add(parent); } return nodes.get(0); } //降序排列的快速排序 private void quickSort(List nodes, int l, int u) { if (l>=u) { return; } Node temp=nodes.get(l); int i=l; int j=u; while(i =temp.weight; i++); for (; i < j && nodes.get(j).weight j) { break; } Collections.swap(nodes, i, j); } Collections.swap(nodes, j, l); quickSort(nodes, l, j-1); quickSort(nodes, j+1, u); } //广度优先遍历 public List breadthFrist(Node root){ Queue queue=new ArrayDeque (); List list=new ArrayList (); if (root!=null) { queue.offer(root); } while (!queue.isEmpty()) { list.add(queue.peek()); Node pNode=queue.poll(); if (pNode.lchild!=null) { queue.offer(pNode.lchild); } if (pNode.rchild!=null) { queue.offer(pNode.rchild); } } return list; }}