目录

  • 1 课程资料
    • 1.1 课程标准
    • 1.2 教学日历
    • 1.3 说课课件
  • 2 第一章绪论
    • 2.1 本章教学目标
    • 2.2 数据结构简介
    • 2.3 数据结构类型
    • 2.4 算法分析
    • 2.5 本章讲义
    • 2.6 本章测验题
    • 2.7 测验
  • 3 线性结构
    • 3.1 本章教学目标
    • 3.2 线性表
    • 3.3 线性表的顺序存储及运算实现
      • 3.3.1 本节讲义
    • 3.4 线性表的链式存储和 运算实现
      • 3.4.1 本节讲义
    • 3.5 应用
    • 3.6 数组
      • 3.6.1 讲义
    • 3.7 本章测验题
    • 3.8 测验
    • 3.9 作业
  • 4 第三章栈和队列
    • 4.1 本章教学目标
    • 4.2 第一课时栈
      • 4.2.1 讲义
    • 4.3 第二课时队列
      • 4.3.1 讲义
    • 4.4 应用
      • 4.4.1 讲义
    • 4.5 本章测验题
  • 5 第四章串
    • 5.1 第一课时概念
    • 5.2 本章学习目标
    • 5.3 本章测验题
  • 6 第五章树和二叉树
    • 6.1 本章学习目标
    • 6.2 第一课时树的定义及基本术语
    • 6.3 第二课时二叉树定义性质存储
    • 6.4 第三课时二叉树遍历
    • 6.5 第四二叉排序与平衡二叉树
    • 6.6 第五树森林二叉树之间转换
    • 6.7 第六课时哈夫曼树
    • 6.8 本章测验题
    • 6.9 测验
    • 6.10 作业
  • 7 第六章图
    • 7.1 本章学习目标
    • 7.2 第一课时图的基本概念
    • 7.3 第二课时图的存储
    • 7.4 第三课时图的遍历
    • 7.5 第四课时最小生成树
    • 7.6 第五课时最短路径
    • 7.7 第六课时拓扑排序
    • 7.8 第七课时关键路程
    • 7.9 本章测验题
    • 7.10 测验
    • 7.11 作业
  • 8 第七章查找
    • 8.1 本章学习目标
    • 8.2 第一课时顺序查找二分查找
    • 8.3 第二课时哈希表
    • 8.4 本章测验题
    • 8.5 测验
    • 8.6 作业
  • 9 第八章排序
    • 9.1 本章学习目标
    • 9.2 第一课时基本概念
    • 9.3 第二课时插入选择排序
    • 9.4 第三课时交换排序
    • 9.5 第四课时归并 基排序及比较
    • 9.6 本章测验题
    • 9.7 测验
    • 9.8 作业
第六课时哈夫曼树

哈夫曼树(Huffman)又称最优二叉树,是一类带权路径长度最短的树, 这种树在信息检索中很有用。

带权路径长度:从根结点到某结点的路径长度与该结点上权的乘积。

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。



对图(a): WPL =9×2+5×2+2×2+3×2=38

对图(b): WPL =3×2+9×3+5×3+2×1=50

对图(c): WPL =9×1+5×2+2×3+3×3=34

路径长度最短的二叉树,其带权路径长度不一定最短;结点权值越大离根越近的二叉树是带权路径最短的二叉树。可以验证 (c)为哈夫曼树。

构造哈夫曼树——哈夫曼算法

哈夫曼算法介绍如下:

    (1) 根据给定的 n个权值{W1 ,W2 ,…,Wn }构成n棵二叉树的集合F={T1 ,T 2 ,…,Tn },其中每棵二叉树中只有一个带权为Wi 的根结点。

    (2) 在 F中选择两棵根结点最小的树作为左、右子树构造一棵新的二叉树T, 且置新的二叉树的根结点的权值为其左、右子树上根结点的权值之和。    

    (3) 将新二叉树T加入二叉树集合 F中,从二叉树集合F中 去除原来两棵根结点权    值最小的树。

    (4) 重复(2)和(3)步直到 F 中只含有一棵树为止,这棵树就是哈夫曼树。


哈夫曼编码:左0右1

从根结点出发,按代码串中“0”为左子树,“1”为右子树的规则,直到叶子结点。路径扫描到的二进制位串就是叶子结点对应的字符的编码。例如对上述二进制代码串译码:0为左子树的叶子结点A,故0是A的编码;接着1为右子树,0为左子树到叶子结点C,所以10是C的编码;接着1是右子树,1继续右子树,1再右子树到叶子结点D,所以111是D的编码……如此继续,即可正确译码。


练习题:

给定一组权值(5,9,11,2,7,16)对应字符是abcdef,试设计相应的哈夫曼树,并求出对应的WPL及各数字的哈夫曼编码。



以数据集{3,4,5,8,12,18,20,30}为叶结点,构造一棵哈夫曼树并求其带权路径长度。 


由权值分别为3,8,6,2,5的叶子结点生成一棵哈夫曼树,它的带权路径长度为()

A.24  B. 48  C.72  D.53


有7个带权结点,其权值分别为3,7,8,2,6,10,14,试以它们为叶子结点生成一棵哈夫曼树,求出该树的带权路径长度,及对应点的哈夫曼编码