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  3. 阅读以下预备知识、函数说明和C代码，将应填入(n)处的字句写在对应栏内。 【预备知识】 ①对给定的字符集合及相应的权值，采用哈夫曼算法构造最优二叉树，并用结构数组存储最优二叉树。例如，给定字符集合{a，b，c，d}及其权值2、7、4、5，可构造如图5

阅读以下预备知识、函数说明和C代码，将应填入(n)处的字句写在对应栏内。 【预备知识】 ①对给定的字符集合及相应的权值，采用哈夫曼算法构造最优二叉树，并用结构数组存储最优二叉树。例如，给定字符集合{a，b，c，d}及其权值2、7、4、5，可构造如图5

admin2009-05-15  24
问题 阅读以下预备知识、函数说明和C代码，将应填入(n)处的字句写在对应栏内。
【预备知识】
   ①对给定的字符集合及相应的权值，采用哈夫曼算法构造最优二叉树，并用结构数组存储最优二叉树。例如，给定字符集合{a，b，c，d}及其权值2、7、4、5，可构造如图5-6所示的最优二叉树和相应的结构数组Ht(数组元素Ht[0]不用)。
     
   结构数组Ht的类型定义如下：
   #define MAXLEAFNUM  20
   struct node{
   char ch;        /*当前节点表示的字符，对于非叶子节点，此域不用*/
   int weight;     /*当前节点的权值*/
   int parent;     /*当前节点的父节点的下标，为0时表示无父节点*/
   int lchild,rchild;
   /*当前节点的左、右孩子节点的下标，为0时表示无对应的孩子节点*/
   }Ht[2*MAXLEAFNUM];
   ②用“0”或“1”标识最优二叉树中分支的规则是：从一个节点进入其左(右)孩子节点，就用“0”(“1”)标识该分支(示例见图5-6)。
   ③若用上述规则标识最优二叉树的每条分支后，从根节点开始到叶子节点为止，按经过分支的次序，将相应标识依次排列，可得到由“0”、“1”组成的一个序列，称此序列为该叶子节点的前缀编码。例如图5-6所示的叶子节点a、b、c、d的前缀编码分别是110、0、111、10。
   【函数5-6说明】
   函数void LeafCode(int root，int n)的功能是：采用非递归方法，遍历最优二叉树的全部叶子节点，为所有的叶子节点构造前缀编码。其中形参root为最优二叉树的根节点下标，形参n为叶子节点个数。
   在构造过程中，将Ht[P].weight域用做被遍历节点的遍历状态标志。
   【函数5-6】
   char **Hc;
   void LeafCode(int root, int n)
   /*为最优二叉树中的n个叶子节点构造前缀编码，root是树的根节点下标*/
   {
        int i,p=root,cdlen=0;
        char code[20];
        Hc=(char**)maloc((n+1)*sizeof(char*));   /*申请字符指针数组*/
        for(i=1;i＜=p;++i)
              Ht.weight=0;                    /*遍历最优二叉树时用做被遍历节点的状态标志*/
        while(p){                                /*以非递归方法遍历最优二叉树，求树中每个叶子节点的编码*/
              if(Ht[p].weight==0){/*向左*/
                    Ht[p].weight=1;
                    if(Ht[p].lchild !=0){
                          p=Ht[p].lchild;
                          code[cdlen++]=’0’;
                    }else if(Ht[p].rchild==0){            /*若是叶子节点，则保存其前缀编码*/
                          Hc[p]=(char *)malloc((cdlen+1)*sizeof(char));
                           (1);
                          strcpy(Hc[p],code);
                    }
              }else if(Ht[p].weight==1)(/*向右*/
                    Ht[p].weight=2;
                    if(Ht[p].rchild !=0){
                          p=Ht[p].rchild;
                          code[edlen++]=’1’;
                    }
              }else {  /*Ht[p].weight==2，回退*/
                    Ht[p].weight=0;
                    p=(2);
                     (3);   /*退回父节点*/
              }
        }/*while结束*/
   }
   【函数5-7说明】
   函数void Decode(char *buff,int root)的功能是：将前缀编码序列翻译成叶子节点的字符序列，并输出。其中形参root为最优二叉树的根节点下标，形参buff指向前缀编码序列。
   【函数5-7】
   void Decode(char *buff,int root)
   {
         int pre=root,p;
         while(*buff !=’\0’){
              p=root;
              while(p !=0){/* 存在下标为p的节点*/
                    pre=p;
                    if((4))p=Ht[p].lchild;      /*进入左子树*/
                    else p=Ht[p].rchild;            /*进入右子树*/
                    buff++;          /*指向前缀编码序列的下一个字符*/
              }
               (5);
              printf("%c",Ht[pre].ch);
         }
   }
选项
答案(1) [cdlen]=’\0’或code[cdlen]=0 (2) Ht[p].parent (3) --cdlen或等价形式 (4) *buff==’0’或等价形式 (5) buff--或等价形式
解析 本题考查Huffman树最优前缀码的编码和译码。
   函数5-6是用来为Huffman树的每个叶节点构造最优前缀码的，根据说明，实际上就是求从根节点到各叶节点的路径。程序对Huffman树进行前序遍历，将路径记录在code数组中，每碰到一个叶节点就输出从根节点到该叶节点的路径，即该叶节点的最优前缀码。
   构造前缀码过程中，Ht.weight用做被遍历节点的遍历状态：为0表示节点i未被遍历过； 1表示已经被遍历过；2表示位于i节点的分支都被遍历，下步该遍历i节点的兄弟节点分支。故while语句下的3个if语句很明显分别对应这3种情况。
   第一个if语句中，如果i节点没有被遍历过(Ht.weight为0)，则应该先考查其是否有左子节点，有的话就表示其还不是叶节点，则下一个被遍历的节点为其左节点，同时将“0”字符保存到code数组中。如果没有左节点且没有右节点，表示其为叶节点，保存该路径。空 (1)之后的strcpy就是实现字符串拷贝，而字符串结束标志是“\0”，因此空(1)应填“code[cdlen]=’\0’”。这点在实际编程时亦需要特别注意。
   第二个if语句中，考查Ht.weight等于1的情况，如果成立则表示i节点被遍历过(即已考查了其左节点)，如果该节点没有右节点(Ht.rchild为0)，应该回退到它的父节点，求下一个叶节点的编码；否则，记录字符“1”，继续遍历其右子树。
   第三个if语句为回退到父节点，即指针p应指向i节点的父节点，同时路径存储数组code也应该回退一个字符(特别注意这一点)。故空(2)应填“Ht.parent”，空(3)应填“--cdlen”。
   函数Decode的功能是将前缀码序列翻译成叶子节点的字符序列并输出。根据前缀编码在 Huffman树中表示的意义，程序依次扫描前缀码序列，根据扫描到的编码值遍历Huffman树：为0往左子树继续扫描，为1往右子树扫描。据注释，空(4)是进入左子树的条件，应该为“*buff==0”。
   空(5)有比较大的难度。仔细分析while循环，会发现当while循环结束时，buff已经指向下一个叶子节点编码的第二个字符了。故空(5)应将编码字符指针回退一个字符，即应填“buff--”。
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