关于java:数据结构哈夫曼树Java

数据结构—哈夫曼树（Java）

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博客阐明

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阐明

• 给定 n 个权值作为 n 个叶子结点，结构一棵二叉树，若该树的带权门路长度 (wpl) 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)
• 赫夫曼树是 带权门路长度最短的树，权值较大的结点离根较近。
• 树的带权门路长度：树的带权门路长度规定为所有叶子结点的带权门路长度之和，记为 WPL(weighted path length) ,权值越大的结点离根结点越近的二叉树才是最优二叉树。
• WPL 最小的就是赫夫曼树

思路

• 从小到大进行排序, 将每一个数据，每个数据都是一个节点，每个节点能够看成是一颗最简略的二叉树
  取出根节点权值最小的两颗二叉树
• 组成一颗新的二叉树, 该新的二叉树的根节点的权值是后面两颗二叉树根节点权值的和
• 再将这颗新的二叉树，以根节点的权值大小 再次排序
• 一直反复 1-2-3-4 的步骤，直到数列中，所有的数据都被解决，就失去一颗赫夫曼树

代码

package cn.guizimo.huffmantree;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * @author guizimo
 * @date 2020/8/8 11:01 上午
 */
public class HuffmanTree {public static void main(String[] args) {int arr[] = {13, 7, 8, 3, 29, 6, 1};
        Node root = createHuffmanTree(arr);
        System.out.println("哈夫曼树前序遍历：");
        preOrder(root);

    }

        // 前序遍历
    public static void preOrder(Node root){if(root != null){root.preOrder();
        }else {System.out.println("空树");
        }
    }

    public static Node createHuffmanTree(int[] arr) {List<Node> nodes = new ArrayList<>();
        for (int value : arr) {nodes.add(new Node(value));
        }
        while (nodes.size() > 1) {
            // 应用汇合排序
            Collections.sort(nodes);

                        // 获取左右子节点
            Node leftNode = nodes.get(0);
            Node rightNode = nodes.get(1);
                        
                        // 构建子树
            Node parent = new Node(leftNode.value + rightNode.value);
            parent.left = leftNode;
            parent.right = rightNode;

                        // 删除已应用的子节点
            nodes.remove(leftNode);
            nodes.remove(rightNode);
            
            // 将新的子树的根节点放入汇合
            nodes.add(parent);
        }
        // 返回根节点
        return nodes.get(0);
    }
}

// 节点
class Node implements Comparable<Node> {
    int value;
    Node left;
    Node right;

        // 前序遍历
    public void preOrder(){System.out.println(this);
        if(this.left != null){this.left.preOrder();
        }
        if(this.right != null){this.right.preOrder();
        }
    }

    public Node(int value) {this.value = value;}

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Node o) {
        // 从小到大排序
        return this.value - o.value;
    }
}

测试

感激

尚硅谷

以及勤奋的本人