【数据结构】哈夫曼树

如果你不相信努力和时光,那么成果就会是第一个选择辜负你的。不要去否定你自己的过去,也不要用你的过去牵扯你现在的努力和对未来的展望。不是因为拥有希望你才去努力,而是去努力了,你才有可能看到希望的光芒。【数据结构】哈夫曼树,希望对大家有帮助,欢迎收藏,转发!站点地址:www.bmabk.com,来源:原文

一、基本概念

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  • 路径:从一个结点到另一个结点之间的分支序列

  • 路径长度:从一个结点到另一个结点所经过的分支数量

  • 结点的权:有某种现实含义的数值(如:表示结点的重要性等)

  • 结点的带权路径长度:从树的根到该结点的路径长度(经过的边数)与该结点上权值的乘积

    • 例如叶子结点中权为3的带权路径长度就是 3*3 = 9
  • 树的带权路径长度:树中所有叶子结点的带权路径长度之和(WPL)
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    • 例如
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      这颗树的带权路径长度为:
      21 + 23 + 24 +25 = 26

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这颗树的带权路径长度为:
13 + 33 + 24 + 51 = 25

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这颗树的带权路径长度为:
15 + 33 + 31 + 24 = 25

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这颗树的带权路径长度为:
11 + 23 + 3 5 + 34 = 34

  • 在含有n个带权叶结点的二叉树中,其中带权路径长度(WPL)最小的二叉树称为哈夫曼树,也称为最优二叉树
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二、 哈夫曼树的构造

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另一种构造方法:
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三、 哈夫曼树的性质

  • 每个初始结点最终都成为叶结点,且权值越小的结点的到根结点的路径长度越大
  • 哈夫曼树的结点总数为 2n – 1 (n为叶子结点数量)
  • 哈夫曼树中不存在度为 1 的结点
  • 哈夫曼树并不唯一,但WPL必然相同且为最优

四、 哈夫曼编码

  • 规定哈夫曼树中的左分支为0,右分支为1,则从根结点到每个叶结点所经过的分支对应的0和1组成的序列便为该结点对应字符编码。这样的编码称为哈夫曼编码。
  • 哈夫曼编码的特点:权值越大的字符编码越短,反之越长
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