Huffman tree

//輸出Huffman編碼
本程式實現瞭如何將一串字串輸出為Huffman編碼

VER       ||      1.0
DATE      ||      15/11/2017
AUTHER    ||      WUD

比輸入字串agdfaghdabsba

通過字串的處理可以知道其中每個字元出現的次數

字元a出現了4次
字元g出現了2次
字元d出現了2次
字元b出現了2次
字元f出現了1次
字元h出現了1次
字元s出現了1次

然後構建Huffman樹，得到每個字元對應的Huffman編碼

字串的每個字串的huffman編碼為：
a 10
g 011
d 110
b 111
f 000
h 001
s 010

最後得到整個字串的Huffman編碼

整個字串的Huffman編碼為：
10011110000100110011101011101011110

#include<iostream>
#include<string>
#include <windows.h>
#include<stdio.h>
using namespace std;


/*
    --------------------------

    VER       ||      1.0
    DATE      ||      15/11/2017
    AUTHER    ||      WUD

    --------------------------
*/
 



struct huffTree{
    int parent;
    int lchild;
    int rchild;
    int weight;
    string flag;
};

struct Lowest_Node{
    char ch;
    int ch_num;
};


void ShowProgram()
{
    HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    SetConsoleTextAttribute(handle, FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED);
    int
 
 j;
    for(j=0; j<27; j++){
        printf("-");
        Sleep(1);}
    printf("\n");
    printf("VER           ||      1.0\n");
    printf("DATE          ||      15/11/2017\n");
    printf("AUTHER        ||      WUD\n");
    for(j=0; j<27; j++){
        printf("-");
        Sleep(1);
        }
    printf("\n");
    Sleep(200);
}


void coding(int length, huffTree tree[], int n, int &a, int &b){
    int i;
    int r,s;
    r=s=length;
    for(i=0;i<n;i++){
        if((tree[i].weight<r)&&(tree[i].parent==-1)){
            r=tree[i].weight;
            a=i;
        }
    }
    for(i=0;i<n;i++){
        if((tree[i].weight<s)&&(i!=a)&&(tree[i].parent==-1)){
           s=tree[i].weight;
           b=i;
        }
    }
}

void frequency(string str){
    int length = str.length();                  //長度
    Lowest_Node *node=new Lowest_Node[length];  //宣告最0節點
    int i,j;            //迴圈因子
    for(i=0;i<length;i++){
        node[i].ch_num = 0;         //初始化頻度
    }
    int char_type_num = 0;          //初始為0種字元
    for(i=0;i<length;i++){          //迴圈整個字串
        for(j=0;j<char_type_num;j++){
            if(str[i]==node[j].ch||(node[j].ch>='a'&&node[j].ch<='z'&&str[i]+32==node[j].ch))
                break;}
            if(j<char_type_num){node[j].ch_num++;}
            else{
                if(str[i]>='A'&& str[i]<='Z')
                    node[j].ch=str[i]+32;
                else node[j].ch = str[i];
            node[j].ch_num++;
            char_type_num++;
            }
    }

    //按頻度從大到小排序
    for(i=0;i<char_type_num;i++){
        for(j=i;j<char_type_num;j++){
            if(node[j].ch_num<node[j+1].ch_num){//如果前一個小於後一個，交換
                int temp;                       //臨時頻度
                char ch_temp;                   //臨時字元
                temp=node[j].ch_num;
                ch_temp=node[j].ch;
                node[j].ch_num=node[j+1].ch_num;
                node[j].ch=node[j+1].ch;
                node[j+1].ch_num=temp;
                node[j+1].ch=ch_temp;
            }
        }
    }

    for(i=0;i<char_type_num;i++){               //列印字元頻度
        cout<<"字元"<<node[i].ch<<"出現了"<<node[i].ch_num<<"次"<<endl;}
        huffTree *huff = new huffTree[2*char_type_num-1];//宣告需位於確定char_type_num值後
        huffTree temp;
        string *code = new string[2*char_type_num-1];
        for(i=0;i<2*char_type_num-1;i++){             //節點初始化
            huff[i].parent=-1;
            huff[i].lchild=-1;
            huff[i].rchild=-1;
            huff[i].flag=-1;
        }
        for(j=0;j<char_type_num;j++){               //將排序後的第0級節點權重賦值給樹節點
            huff[j].weight = node[j].ch_num;
        }
        int min1,min2;
        for(int k=char_type_num;k<2*char_type_num-1;k++){       //賦值0級以上的節點
            coding(length,huff,k,min1,min2);
            huff[min1].parent=k;
            huff[min2].parent=k;
            huff[min1].flag="0";
            huff[min2].flag="1";
            huff[k].lchild=min1;
            huff[k].rchild=min2;
            huff[k].weight=huff[min1].weight+huff[min2].weight;
        }
        for(i=0;i<char_type_num;i++){
            temp = huff[i];
            while(1){
                code[i]=temp.flag+code[i];
                temp =huff[temp.parent];
                if(temp.parent==-1)break;
            }
        }
        cout<<"字串的每個字串的huffman編碼為："<<endl;
        for(i=0;i<char_type_num;i++){
            cout<<node[i].ch<<" "<<code[i]<<endl;
        }
        cout<<"整個字串的Huffman編碼為："<<endl;
        for(i=0;i<length;i++){
            for(j=0;j<char_type_num;j++){
                if(str[i]==node[j].ch)
                    cout<<code[j];
            }
        }
        //釋放記憶體
        delete[] node;
        node=NULL;
        delete[] huff;
        huff=NULL;
        delete[] code;
        code = NULL;
}


int main(){
    ShowProgram();
    int length=0;               //字串長度；
    string str;                 //目標字串；
    cout<<"請輸入字串：";
    cin>>str;
    frequency(str);              //求各個字串的頻度

    return 0 ;
}