java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖論霍夫曼樹及其編碼示例詳解

更新時(shí)間：2021年11月24日 11:32:33 作者：威斯布魯克.猩猩

這篇文章主要為大家介紹了java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖論霍夫曼樹及其編碼示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步早日升職加薪

霍夫曼樹

一、基本介紹

二、霍夫曼樹幾個(gè)重要概念和舉例說明

?構(gòu)成霍夫曼樹的步驟

舉例：以arr = {1? 3? 6? 7? 8? ?13? ?29}?

public class HuffmanTree {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 13, 7, 8, 3, 29, 6, 1 };
		Node root = createHuffmanTree(arr);
		preOrder(root);
	}
	// 編寫一個(gè)前序遍歷的方法
	public static void preOrder(Node root) {
		if (root != null) {
			root.preOrder();
		} else {
			System.out.println("樹是空樹，無法遍歷~~");
		}
	}
	// 創(chuàng)建赫夫曼樹的方法
	/**
	 * @param arr 需要?jiǎng)?chuàng)建成霍夫曼樹的數(shù)組
	 * @return 創(chuàng)建好后的霍夫曼樹的root節(jié)點(diǎn)
	 */
	public static Node createHuffmanTree(int[] arr) {
		// 第一步為了操作方便
		// 1.遍歷 arr 數(shù)組
		// 2.將 arr 的每個(gè)元素構(gòu)成一個(gè)Node
		// 3.將Node 放入到ArrayList中
		List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();
		for (int value : arr) {
			nodes.add(new Node(value));
		}
		while (nodes.size() > 1) {
			// 排序從小到大
			Collections.sort(nodes);
			System.out.println("nodes = " + nodes); 
			// 取出根節(jié)點(diǎn)權(quán)值最小的兩顆二叉樹
			//注意：如果是從大到小排列的：就應(yīng)該取倒數(shù)第一個(gè)和倒數(shù)第二個(gè)
			// (1) 取出權(quán)值最小的節(jié)點(diǎn)(二叉樹)
			Node leftNode = nodes.get(0);
			// (2) 取出權(quán)值第二小的節(jié)點(diǎn)(二叉樹)
			Node rightNode = nodes.get(1);
			// (3) 構(gòu)建一顆新的二叉樹
			Node parent = new Node(leftNode.value + rightNode.value);
			parent.left = leftNode;
			parent.right = rightNode;
			// (4) 從ArrayList刪除處理過的二叉樹
			nodes.remove(leftNode);
			nodes.remove(rightNode);
			// (5) 將parent加入到nodes
			nodes.add(parent);
		}
		// 返回赫夫曼樹的root節(jié)點(diǎn)
		return nodes.get(0);
	}
}
//創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)類
//為了讓Node對(duì)象支持排序Collections集合排序
//讓Node實(shí)現(xiàn)Comparable接口
class Node implements Comparable<Node> {
	int value;// 節(jié)點(diǎn)權(quán)值
	Node left;// 指向左子節(jié)點(diǎn)
	Node right;// 指向右子節(jié)點(diǎn)
 
	public Node(int value) {
		this.value = value;
	}
	// 寫一個(gè)前序遍歷
	public void preOrder() {
		System.out.println(this);
		if (this.left != null) {
			this.left.preOrder();
		}
		if (this.right != null) {
			this.right.preOrder();
		}
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Node [value=" + value + "]";
	}
	@Override
	public int compareTo(Node o) {
		// 表示從小到大排列
		return this.value - o.value;
	}
}