如何递归遍历霍夫曼树以搜索特定元素？ - C

Question

我正在使用 Huffman 代码，目前正处于将文本文件编码/解码为二进制文件的阶段。我有这段代码可以从树中检索一个节点及其所有相关数据（字符、频率、路线）：

EmptyString ( string );
while ( ( c = fgetc ( nameTextFile ) ) != EOF ) {
    nodeHuffmanTree = SearchHuffmanTree ( rootHuffmanTree, c );
    strcpy ( string, nodeHuffmanTree -> route );
    Encode ( nameBinaryFile, string );
    EmptyString ( string );
}

假设每个节点（0 和 1）的路由已经生成。 SearchHuffmanTree 函数我想要的是，给定一个字符，它会在 Huffman 树中搜索该字符，并返回包含它的节点。这是相关的，因为该节点将包含 Encode 函数将转换为字节的路由。

我知道我不能将霍夫曼树视为二叉搜索树，因为它不具有相同的特征，所以如果我想搜索特定字符，我必须遍历整个树。

我已经寻找了不使用递归的替代方案（在某些情况下还使用了堆栈），虽然它们更容易理解，但它们生成的代码却相当不简单和干净，所以我更喜欢使用递归的解决方案。

我已经弄清楚了编码/解码部分，所以这几乎是最终完成我的代码的最后一步。期待您能给我的任何帮助。

Answer 1

是的，您不能假设任何特定节点（即字符）在您的树中的位置，因为节点的位置取决于字符的频率而不是它们的值。因此，您必须找到一种方法来遍历整个树，而不做任何假设。

一般有两种遍历图的方法：基于队列的广度优先搜索 (BFS) 和基于堆栈的深度优先搜索 (DFS)。

由于 DFS 是基于堆栈的，它本质上是一个递归问题。此外，由于 2 种方法遍历树的方式不同，在您的情况下，DFS 平均效率会更高。

DFS 是如何工作的？

嗯，基本原则是，如果一个节点不是叶子，则对其每个子节点执行 DFS。如果您选择遍历子树的顺序，则可以先选择概率最高的路径，这样可以增加更快找到结果的机会。

下面是一个简单的算法伪代码：

DFS(node T, char x) {
    if (T is leaf)
        if (T == x)
            return found
        else
            return not found
    else
        foreach child of T
            if DFS(child, x) == found
                return found
        return not found

您可以在DFS 的维基百科页面上找到更多详细信息。