二叉树应用-Huffman编码树（数据结构基础第6周）

问题描述

分析
做了，在POJ上能AC，但是在coursera上一直提示Compile Error. 没找着问题，呃，，，
源码

#include<iostream>
using namespace std;template <class T>
class BinaryTreeNode
{
private:T  element;                                         //二叉树结点数据域BinaryTreeNode<T>*  left;                           //二叉树结点指向左子树的指针BinaryTreeNode<T>*  right;                          //二叉树结点指向左子树的指针
public:BinaryTreeNode();BinaryTreeNode(const T& ele);                       //给定数据的构造函数BinaryTreeNode(const T& ele,BinaryTreeNode* l, BinaryTreeNode* r);//给定数据的左右指针的构造函数T  value() const;                                   //返回当前结点的数据BinaryTreeNode<T>& operator= (BinaryTreeNode<T>& Node){this->element=Node.element; this->left=Node.left; this->right=Node.right;return *this;};                                     //重载赋值操作符bool operator> (BinaryTreeNode<T>& Node){return this->element>Node.element;};                                       //重载>操作符bool operator< (BinaryTreeNode<T>& Node){return this->element<Node.element;};                                       //重载<操作符BinaryTreeNode<T>*  leftchild() const;              //返回当前结点指向左子树的指针BinaryTreeNode<T>*  rightchild() const;             //返回当前结点指向右子树的指针void  setLeftchild(BinaryTreeNode<T>*);             //设置当前结点的左子树void  setRightchild(BinaryTreeNode<T>*);            //设置当前结点的右子树void  setValue(const T& val);                       //设置当前结点的数据域bool  isLeaf() const;                               //判定当前结点是否为叶结点,若是返回true
};template <class T>
class MinHeap
{
private:T* heapArray;       //存放堆数据的数组int CurrentSize;    //当前堆中的元素数目int MaxSize;        //最大元素数目
public:MinHeap(const int n);   //构造函数，参数n为堆的最大元素数目virtual ~MinHeap() {delete []heapArray;};  //析构函数bool isLeaf(int pos) const;           //判断是否为叶节点int leftchild(int pos) const;        //返回左孩子位置int rightchild(int pos) const;       //返回右孩子位置int parent(int pos) const;           //返回父结点位置bool Remove(int pos, T& node);    //删除给定下标的元素, 返回其元素的值bool RemoveMin(T& node);          //从堆顶删除最小值bool Insert(T& newNode);   //向堆中插入新元素void SiftDown(int left);         //从left开始向下筛选  void SiftUp(int position);       //从position向上开始调整，使序列成为堆
};template <class T>
class HuffmanTree
{
private:BinaryTreeNode<T>* root;                        //Huffman树的树根BinaryTreeNode<T>* nodeArray;  //用于保存树的每一个结点void MergeTree(BinaryTreeNode<T> &ht1,BinaryTreeNode<T> &ht2, BinaryTreeNode<T>* parent); //把ht1和ht2为根的Huffman子树合并成一棵以parent为根的二叉树int wep;  //带权外部路径长度
public:HuffmanTree(T weight[],int n);  //构造Huffman树，weight是存储权值的数组，n是数组长度  ~HuffmanTree();                            //析构函数void traverseNode(BinaryTreeNode<T>* node, int length);int weightedExternalPath();
};int main() {int n;cin >> n;int weight[100]={0};for(int i=0; i<n; i++) {cin >> weight[i];}HuffmanTree<int> ht(weight, n);cout << ht.weightedExternalPath() << endl;return 0;
}/***************************BinaryTreeNode***************************************/
template<class T>
BinaryTreeNode<T>::BinaryTreeNode()
{left=right=NULL;
}template<class T>
BinaryTreeNode<T>::BinaryTreeNode(const T& ele) //给定数据的构造函数
{element=ele;left=right=NULL;
}template<class T>
BinaryTreeNode<T>::BinaryTreeNode(const T& ele,BinaryTreeNode* l, BinaryTreeNode* r)//给定数据的左右指针的构造函数
{element=ele;left=l;right=r;
}template<class T>
T  BinaryTreeNode<T>::value() const
{return element;
}template<class T>
BinaryTreeNode<T>*  BinaryTreeNode<T>::leftchild() const
{return left;                                //返回当前结点指向左子树的指针
}template<class T>
BinaryTreeNode<T>*  BinaryTreeNode<T>::rightchild() const
{return right;                               //返回当前结点指向右子树的指针
}   template<class T>
void  BinaryTreeNode<T>::setLeftchild(BinaryTreeNode<T>* subroot)//设置当前结点的左子树
{left=subroot;
}template<class T>
void  BinaryTreeNode<T>::setRightchild(BinaryTreeNode<T>* subroot)//设置当前结点的右子树
{right=subroot;
}template<class T>
void  BinaryTreeNode<T>::setValue(const T& val) //设置当前结点的数据域
{element = val;
} template<class T>
bool  BinaryTreeNode<T>::isLeaf() const         //判定当前结点是否为叶结点,若是返回true
{return (left == NULL) && (right == NULL);
}/**********************MinHeap实现***************************/
template<class T>
MinHeap<T>::MinHeap(const int n)
{if(n<=0)return;CurrentSize=0;MaxSize=n;heapArray=new T[MaxSize];   //创建堆空间
}template<class T>
bool MinHeap<T>::isLeaf(int pos) const
{return (pos>=CurrentSize/2)&&(pos<CurrentSize);
}template<class T>
int MinHeap<T>::leftchild(int pos) const
{return 2*pos+1;                     //返回左孩子位置
}template<class T>
int MinHeap<T>::rightchild(int pos) const
{return 2*pos+2;                     //返回右孩子位置
}template<class T>
int MinHeap<T>::parent(int pos) const   // 返回父节点位置
{return (pos-1)/2;
}template<class T>
void MinHeap<T>::SiftDown(int left)
{int i=left;                         //标识父结点int j=2*i+1;                        //标识关键值较小的子结点       T   temp=heapArray[i];              //保存父结点//过筛while(j<CurrentSize){if((j<CurrentSize-1)&&(heapArray[j]>heapArray[j+1]))j++;                        //j指向右子结点if(temp>heapArray[j]){heapArray[i]=heapArray[j];i=j;j=2*j+1;}else break;}heapArray[i]=temp;
}template<class T>
void MinHeap<T>::SiftUp(int position)
{//从position向上开始调整，使序列成为堆int temppos=position;T temp=heapArray[temppos];while((temppos>0)&&(heapArray[parent(temppos)]>temp)){heapArray[temppos]=heapArray[parent(temppos)];temppos=parent(temppos);}heapArray[temppos]=temp;
}template<class T>
bool MinHeap<T>::Remove(int pos, T& node)  // 删除给定下标的元素, 返回其元素的值
{if((pos<0)||(pos>=CurrentSize))return false;T temp=heapArray[pos];heapArray[pos]=heapArray[--CurrentSize];    //用最后的元素代替被删除的元素if (pos>0 && (heapArray[parent(pos)] > heapArray[pos]))SiftUp(pos);                                //上升筛else SiftDown(pos);                             //向下筛       node=temp;return true;
}template<class T>
bool MinHeap<T>::RemoveMin(T& node)
{if(CurrentSize==0){return false;}else{node = heapArray[0];heapArray[0]=heapArray[--CurrentSize];  //用最后的元素代替被删除的元素if (CurrentSize>1) {SiftDown(0);}return true;}
}template<class T>
bool MinHeap<T>::Insert(T& newNode)
{//向堆中插入一个结点if(CurrentSize>=MaxSize)return false;heapArray[CurrentSize]=newNode;SiftUp(CurrentSize);CurrentSize++;return true;
}/**********************Huffman实现***************************/
template <class T>
void HuffmanTree<T>::MergeTree(BinaryTreeNode<T> &ht1,BinaryTreeNode<T> &ht2, BinaryTreeNode<T>* parent)
{parent->setLeftchild(&ht1);parent->setRightchild(&ht2);parent->setValue(ht1.value()+ht2.value());
}template <class T>
HuffmanTree<T>::HuffmanTree(T weight[],int n):wep(0)
{nodeArray = new BinaryTreeNode<T>[2*n];MinHeap<BinaryTreeNode<T>> heap(n);         //定义最小值堆    BinaryTreeNode<T> NodeList;for(int i=0;i<n;i++)                            //初始化{BinaryTreeNode<T> NodeList(weight[i]);heap.Insert(NodeList);                  //向堆中添加元素}int j=0;for(int i=0;i<n-1;i++)          //通过n-1次合并建立Huffman树{BinaryTreeNode<T>* parent;parent=new BinaryTreeNode<T>;heap.RemoveMin(nodeArray[j++]);             //选择权值最小的结点heap.RemoveMin(nodeArray[j++]);             //选择权值次小的结点MergeTree(nodeArray[j-2],nodeArray[j-1],parent);    //合并权值最小的两棵树heap.Insert(*parent);                       //把parent插入到堆中去root=parent;                                //建立根结点}
}template <class T>
HuffmanTree<T>::~HuffmanTree()
{delete [] nodeArray;
}template <class T>
void HuffmanTree<T>::traverseNode(BinaryTreeNode<T>* node, int length)
{if (node != NULL){if (node->leftchild()==NULL && node->rightchild()==NULL){wep += node->value()*length;}else {traverseNode(node->leftchild(), length+1);          //访问左子树traverseNode(node->rightchild(), length+1);         //访问右子树}}
}template <class T>
int HuffmanTree<T>::weightedExternalPath()
{traverseNode(root, 0);return wep;
}

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