哈夫曼树结构及带权路径长度

article/2025/10/2 13:04:07

哈夫曼树:

当用 n 个结点(都做叶子结点且都有各自的权值)试图构建一棵树时,如果构建的这棵树的带权路径长度最小,称这棵树为“最优二叉树”,有时也叫“赫夫曼树”或者“哈夫曼树”。
在构建哈弗曼树时,要使树的带权路径长度最小,只需要遵循一个原则,那就是:权重越大的结点离树根越近。在图 1 中,因为结点 a 的权值最大,所以理应直接作为根结点的孩子结点。

哈夫曼树相关的几个名词

路径:在一棵树中,一个结点到另一个结点之间的通路,称为路径。图 1 中,从根结点到结点 a 之间的通路就是一条路径。

路径长度:在一条路径中,每经过一个结点,路径长度都要加 1 。例如在一棵树中,规定根结点所在层数为1层,那么从根结点到第 i 层结点的路径长度为 i - 1 。图 1 中从根结点到结点 c 的路径长度为 3。

结点的权:给每一个结点赋予一个新的数值,被称为这个结点的权。例如,图 1 中结点 a 的权为 7,结点 b 的权为 5。

结点的带权路径长度:指的是从根结点到该结点之间的路径长度与该结点的权的乘积。例如,图 1 中结点 b 的带权路径长度为 2 * 5 = 10 。

构建哈夫曼树过程(1):

对于给定的有各自权值的 n 个结点,构建哈夫曼树有一个行之有效的办法:

  1. 在 n 个权值中选出两个最小的权值,对应的两个结点组成一个新的二叉树,且新二叉树的根结点的权值为左右孩子权值的和;
  2. 在原有的 n 个权值中删除那两个最小的权值,同时将新的权值加入到 n–2 个权值的行列中,以此类推;
  3. 重复 1 和 2 ,直到所以的结点构建成了一棵二叉树为止,这棵树就是哈夫曼树。

 构建哈夫曼树过程(2):

 

假设有n个权值,则构造出的哈夫曼树有n个叶子结点。 n个权值分别设为 w1、w2、…、wn,则哈夫曼树的构造规则为:


(1) 将w1、w2、…,wn看成是有n 棵树的森林(每棵树仅有一个结点);
(2) 在森林中选出两个根结点的权值最小的树合并,作为一棵新树的左、右子树,且新树的根结点权值为其左、右子树根结点权值之和;
(3)从森林中删除选取的两棵树,并将新树加入森林;
(4)重复(2)、(3)步,直到森林中只剩一棵树为止,该树即为所求得的哈夫曼树。

 如:对 下图中的六个带权叶子结点来构造一棵哈夫曼树,步骤如下:

 

 

 

性质

每个初始结点都会成为叶子结点,双支结点都为新生成的结点
权值越大离根结点越近,反之离根结点越远
哈夫曼树中没有结点的度为1 (叶子节点:0 ,分支结点:2 )
n个叶子结点的哈夫曼树的结点总数为2n − 1,其中度为2的结点数位n − 1

 


http://chatgpt.dhexx.cn/article/SmjRSJj7.shtml

相关文章

哈弗曼树的带权路径长度

最近刷题刷到了这一题,此题是北邮往年复试题,看了一些网上的讲解,大多数是方法比较复杂,有些巧妙的方法又往往却缺少解释,为了方便大家理解,给小伙伴们梳理梳理 题目描述: 哈夫曼树&#xff0…

哈夫曼树带权路径长度

一. 长什么样? 左边是普通树,右边是哈夫曼树 图a: WPL5*27*22*213*254 图b: WPL5*32*37*213*148 可见,图b的带权路径长度较小,我们可以证明图b就是哈夫曼树(也称为最优二叉树)。 二. 怎么生成和计算&…

哈夫曼树、带权路径长度、前缀编码 的概念

文章目录 一、基本概念1.1带权路径长度(WPL)1.2哈夫曼树 二、哈夫曼树的构造三、哈夫曼树的应用3.1哈夫曼编码与前缀编码 一、基本概念 1.1带权路径长度(WPL) 路径长度: 经历的边数 结点的带权路径长度: …

树学习(2)

1、 一颗哈夫曼树的带权路径长度等于其中所有分支结点的权值之和。(错误) 分析: 树的带权路径长度:定义为树中所有叶结点的带权路径长度之和;(即等于所有结点(叶结点分支结点&#xff0…

哈夫曼树 带权路径

树的带权路径长度 (Weighted Path Length of Tree,简记为WPL) 一般的,我们是可以用常规的构造哈夫曼树求带权路径长度。 计算结点的带权路径长度:结点到树根之间的路径长度与该结点上权的乘积。 带权路径长度WPL&a…

求Huffman树的带权路径长度

Huffman树的建立过程: 首先得到整个叶子结点的集合: 求Huffman树的带权路径长度算法: 书上讲常见的求Huffman树的带权路径长度算法为:从叶子结点权值乘路径长度: WPL7*25*25*23*32*349 另外一种求WPL的算法为&…

运行startx报错的解决

CentOS启动图形界面startx:xauth: file /root/.serverauth.1164 does not exist 运行如下命令 yum update yum groupinstall "X Window System" yum groupinstall "Desktop"报错无法解决问题. 继续运行如下命令 yum grouplist看到了一行: …

linux startx xinit

startx启动过程分析 startx 及xinit 介绍(经典) startx启动过程 startx用法: startx [ [ client ] options ... ] [ -- [ server ] [ display ] options ... ]startx三种启动方式: 1 指定client和server, 例如:startx /usr/bin…

startx 及xinit 介绍(经典)

X-server管理鼠标、键盘、显卡、显示器 X-client处理程序的运行 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- WM管理窗口:移动、变型、关闭、装饰...... --------------------------------------------…

startx 及xinit 介绍

X-server管理鼠标、键盘、显卡、显示器X-client处理程序的运行----------------------------------------------------------------------------------------------------WM管理窗口:移动、变型、关闭、装饰......------------------------------------------------…

linux startx无效_startx命令_Linux startx 命令用法详解:用来启动X Window

startx命令用来启动X Window,实际上启动X Window的程序为xinit。 语法startx(参数) 参数客户端及选项:X客户端及选项; 服务器及选项:X服务器及选项。 实例 要在工作站上或 X 终端上启动 X 会话,请输入:star…

ubuntu 启动、退出 startx界面

使用的是ubuntu-focal 20.04 桌面版。因为在熟悉使用ubuntu出现这个问题。 启动startx 1、首先要了解ubuntu几种运行级(参考init_百度百科),ubuntu桌面版默认启动的是init 5 :如下的正常登录界面。 2、进入和从terminal中输入s…

操作系统 - startx/xinit

了解startx/xinit 1.概述 用户可以通过 xinit 程序手动启动 Xorg 显示服务器,startx脚本是 xinit 的前端。 xinit 通常用在启动 X 时执行窗口管理器 或 桌面环境。虽然可以使用 xinit 在无窗口管理器的情况下启动图形程序,大部分图形程序都需要一个兼容…

CentOS 7输入startx无法启动图形化界面

【PS:最终解决方案见最后面】 【问题背景】 前两天在学习linux虚拟化的时候, 发现虚拟机磁盘空间不足, 由于当初分区的时候不是用lvm来分区的, 导致无法扩容, 所以只能新建了一台虚拟机来学习. 然而在新建完成后, 按照之前老师教的一系列优化手段, 将这台手段优化到…

6.1、startx命令怎么不能进入图形界面

命令行界面输入startx命令怎么不能进入图形界面^ ... [复制链接] 发表于 2010-1-29 12:55 | 来自 51CTO网页 [只看他] 楼主 我在虚拟机(vmware)上新安装的red hat linux 9.0在命令行界面输入startx命令怎么不能进入图形界面??&…

Linux常用命令——startx命令

在线Linux命令查询工具(http://www.lzltool.com/LinuxCommand) startx 用来启动X Window 补充说明 startx命令用来启动X Window,实际上启动X Window的程序为xinit。 语法 startx(参数)参数 客户端及选项:X客户端及选项;服务器及选项&a…

startx命令详解

startx命令来自于英文词组”start X-windows“的缩写,其功能是用于启动X-Windows系统。X-Windows System也被称为X或X11,中文译为X窗口系统,主要工作就是以图形方式显示软件窗口的系统,现在的GNOME和KDE桌面环境都是以X窗口系统为…

用gcc编译C++文件

我们误以为gcc只能用来编译C文件&#xff0c;这是不对的。 gcc也可以编译C文件&#xff0c;只是gcc不能自动联接C程序使用的库&#xff0c;即链接过程我们不能用gcc 而g实际上在编译C文件时也是使用gcc编译器&#xff0c;在链接时才使用g 例子1&#xff1a; #include <st…

gcc编译c++文件

gcc是编译c语言的&#xff0c;默认情况下&#xff0c;如果直接编译c程序&#xff0c;会报错&#xff1a; [rootserver demo2]# ls hello.cpp [rootserver demo2]# cat hello.cpp #include <iostream> using namespace std; int main(){ cout<<"hello,c&qu…

C++:GCC编译:GCC编译C++程序分步流程

C或者C程序从源代码生成可执行程序的过程&#xff0c;需要经历4个过程分别是&#xff1a;预处理&#xff0c;编译&#xff0c;汇编&#xff0c;链接。但考虑实际使用过程中&#xff0c;用户可能并不关心程序的执行结果&#xff0c;只是想快速得到最终的可执行程序&#xff0c;因…