哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法

哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法一文搞懂如何构造哈夫曼树?上文介绍了哈夫曼树的基本概念:机器学习入坑者:程序员必备——哈夫曼树的基本概念哈夫曼树要求所有叶子节点的带权路径最小,那么如何构造这样的树呢?图说构造方式首先,对将要使用的符号进行定义:节点数目为n;n个节点对应的权值为{w1,w2,…wn};n个节点构成的集合为T=

一文搞懂如何构造哈夫曼树?   上文介绍了哈夫曼树的基本概念:机器学习入坑者:程序员必备——哈夫曼树的基本概念   哈夫曼树要求所有叶子节点的带权路径最小,那么如何构造这样的树呢?   图说构造方式   首先,对将要使用的符号进行定义:节点数目为n;n个节点对应的权值为{w1,w2,…wn};n个节点构成的集合为T={T1,T2,…Tn};   其中,“n个节点”表示n个叶子节点,也表示根节点,这n个节点都没有左右子树。   构造的针对的是什么?   哈夫曼树的构造是针对带权的叶子节点进行的,下图的数字表示节点的权值:
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法   构造哈夫曼树的步骤   (1)选择与合并   从集合T中选择权值最小的两个节点,即2和3。使用权值最小的两个节点作为左右子树(图中的T1和T2),构造新的树T5,新的树的权值为左右子树权值之和:
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法   需要注意的是,使用权值最小的两个节点构建新的树时,应该将权值较小的节点T1作为左子树,权值较大的节点T2作为右子树。(如果T1和T2的权值相同,则将深度较小的作为左子树)   (2)增加与删除   从集合T中删除权值最小的两个节点(即T1和T2),然后将新创建的节点加入集合T(即T5)。此时,集合T={T3, T4, T5}。   经过一次合并以后,集合T的节点数目减一。减少两个节点,新增一个节点。   (3)重复操作   不断的重复上述两个步骤,直到集合T只剩下一个素为止,即最后哈夫曼树的根节点。下面是第二次操作后的节点情况:
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法   在第二次合并操作时,集合T删除了权值最小的两个节点(T4和T5),增加了节点T6(T6的权值为T4和T5的权值之和)。此时,集合T素数目再次减一,T={T3, T6}。   接下来,是第三次合并操作后的节点情况:
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法
哈夫曼树构造方法_构造最优二叉树的哈夫曼算法   在第三次合并以后,集合T仅剩一个素T7,权值为17。此节点即为哈夫曼树的根节点。   总结:   构建哈夫曼树时,各个步骤涉及到了几个非常重要的概念:寻找集合T中权值最小的两个节点;使用两个权值最小的节点构建新的节点;   下一篇笔记将会记录哈夫曼树的代码实现,并给出实例进行分析。

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