#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std;
typedef int ElementType;
struct HuffNode
{
ElementType data;        //data表示权值数据域
int par;                //par=0表明结点是独立的，par>0为它的双亲下标
int lch,rch;            //lch,rch左右孩子结点在数组中的下标,0,0则表示它是独立结点
};
const int MAXSIZE=20;
class HuffTree
{
private:
HuffNode r[MAXSIZE];   //保存二叉树结点的数组
int n;                //最初权值（叶子）的个数
public:
HuffTree(int n0)        //n0为权值的个数
{
n=n0;
for(int i=0;i<2*n-1;i++)
{
r[i].data=0;
r[i].par=0;r[i].lch=r[i].rch=0;
}
}
void CreatHuffTree();
void printHuffTree();
void HuffTreeCode();
};
void HuffTree::CreatHuffTree()
{
int i,j,m1,m2,x1,x2;
for(i=0;i<n;i++)                    //若n=1,即只有一个结点，则r[0].lch=r[0].rch=0;r[0].par=0;独立结点
{
cout<<"权值=";cin>>r[i].data;
}
i=0;
while(i<n-1)        //n个结点需要合并n-1次
{
m1=m2=10000;    //m1代表最小权值，m2代表次小权值，初值设得足够大
x1=x2=-1;        //x1,x2为最小权值，次小权值的下标号
for(j=0;j<n+i;j++)            //从par=0即独立结点的数组元素中选最小，次小值
if((r[j].data<m1)&&(r[j].par==0))
{
m2=m1;x2=x1;
m1=r[j].data;x1=j;
}
else if ((r[j].data<m2)&&(r[j].par==0))
{
m2=r[j].data;x2=j;
}
r[x1].par=n+i;r[x2].par=n+i;       //双亲下标par
r[n+i].data=r[x1].data+r[x2].data;
r[n+i].lch=x1;r[n+i].rch=x2;  //为新的结点置孩子标记，左孩子为较小权值
i++;
}
}
void HuffTree::printHuffTree()
{
cout<<"\n"<<"序号"<<setw(5)<<"权值"<<setw(15)<<"双亲的下标"<<setw(15)<<"左孩子的下标"<<setw(15)<<"右孩子的下标";
for(int j=0;j<2*n-1;j++)   //共有2*n-1个结点
cout<<"\n"<<j<<setw(6)<<r[j].data<<setw(15)<<r[j].par<<setw(15)<<r[j].lch<<setw(15)<<r[j].rch<<endl;
}
void HuffTree::HuffTreeCode()
{
char co[MAXSIZE][10];                //n个权值对应的编码数组，若声明为char co[n][n],则会出现“co”: 未知的大小，所以大开
char *temp=new char [n];        //一个权值对应的编码数组
int i,j,c,k,last;
for(i=0;i<n;i++)    //对n个权值（叶子）编码
{
c=i;        //c为当前结点的下标
temp[n-1]='\0';
for(k=0;k<n-1;k++)temp[k]=' ';
//每次开始时编码串清空
last=n-1;
j=r[c].par;        //j为结点c的双亲下标
while(j!=0)            //当j=0则表示已经回溯到根结点了，循环断开
{
last--;            //str指向当前编码数组的位置,注意，是从后往前倒序编码的
if(r[j].lch==c)                //在哈夫曼树中令所有左分支取编码为0，令所有右分支取编码为1
temp[last]='0';
else temp[last]='1';
c=j;j=r[c].par;            //新的当前结点和双亲
}
strcpy(co[i],temp);
}
cout<<"\n    权值        编码";
for(i=0;i<n;i++)
cout<<"\n"<<setw(6)<<r[i].data<<setw(8)<<co[i];
}
void main()
{
int num;
cout<<"输入的权值个数:n=?";cin>>num;
HuffTree hufftree(num);
hufftree.CreatHuffTree();
hufftree.printHuffTree();
hufftree.HuffTreeCode();
}