数据结构与算法-树（赫夫曼树）

---

赫夫曼树

一、几个概念

二、赫夫曼树实现源码

代码如下（示例）：

package HuffmanTree;

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

public class HuffmanTree {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arr = {
    
    13, 7, 8, 3, 29, 6, 1};
        Node root = CreatHaffmanTree(arr);
        PreOrder(root);
    }

    /**
     *
     * @param arr 给出需要创建赫夫曼树的数组
     * @return 返回赫夫曼树的root节点
     */
    public static Node CreatHaffmanTree(int[] arr) {
    
    
        //创建一个ArrayList集合，将arr中的数以节点的形式放入ArrayList中
        ArrayList<Node> arrayList = new ArrayList<Node>();
        for (int n : arr) {
    
    
            arrayList.add(new Node(n));
        }
        while (arrayList.size() > 1) {
    
    
            //对ArrayList集合中的元素进行排序
            Collections.sort(arrayList);
            //将ArrayList中的前2个节点取出来组合成一个赫夫曼树
            Node leftnode = arrayList.get(0);
            Node rightnode = arrayList.get(1);
            Node parentnode = new Node(leftnode.value + rightnode.value);
            parentnode.left = leftnode;
            parentnode.right = rightnode;
            //移除已经组成赫夫曼树的两个节点
            arrayList.remove(leftnode);
            arrayList.remove(rightnode);
            //然后将父节点加入到原始的arraylist中
            arrayList.add(parentnode);

        }
        return arrayList.get(0);
    }

    //实现前序打印
    public static void PreOrder(Node root) {
    
    
        if (root != null) {
    
    
            root.PreOrder();
        } else {
    
    
            System.out.println("赫夫曼树为空");
        }
    }
}

//对Collections集合进行排序，实现Comparable接口
class Node implements Comparable<Node> {
    
    
    public int value;
    public Node left;
    public Node right;

    //加一个构造方法
    public Node(int value) {
    
    
        this.value = value;
    }

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

    @Override
    public int compareTo(Node o) {
    
    
        return this.value - o.value;
    }

    //实现前序排序
    public void PreOrder() {
    
    
        System.out.println(this);
        if (this.left != null) {
    
    
            this.left.PreOrder();
        }
        if (this.right != null) {
    
    
            this.right.PreOrder();
        }
    }
}

总结

主要思路是先进行排序，这里直接利用集合中的Comparable接口实现，然后就是将前面2个小节点排序成赫夫曼树，知道最后一个节点。