在通信系统中, 信息是通过0和1编码串进行传输。假设所传输的信息都是由26个大写英文字母组成的符号串,当给定输入的字母符号串,试设计算法使得所发送该字母符号串的总0和1的编码位数最少,输出该01串长度的c语言代码

时间: 2023-06-19 13:07:29 浏览: 45
这是一道经典的霍夫曼编码问题,可以使用霍夫曼编码算法来解决。 以下是一个简单的C++实现示例: ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <unordered_map> #include <string> using namespace std; // 定义结点类 class Node { public: char c; // 符号 int freq; // 频率 Node* left; // 左子节点 Node* right; // 右子节点 Node(char c, int freq) { this->c = c; this->freq = freq; left = nullptr; right = nullptr; } // 定义比较函数,用于优先队列 bool operator>(const Node& other) const { return freq > other.freq; } }; // 定义哈希表存储字符频率 unordered_map<char, int> freqMap; // 计算字符频率 void calcFreq(string s) { for (char c : s) { freqMap[c]++; } } // 构建霍夫曼树 Node* buildHuffmanTree() { // 定义一个优先队列,用于存储结点,并按照频率从小到大排序 priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node>> pq; // 将所有不同字符的结点加入优先队列 for (auto& pair : freqMap) { pq.push(Node(pair.first, pair.second)); } // 不断地取出两个频率最小的结点,合并为一个新结点 while (pq.size() > 1) { Node* left = new Node(pq.top().c, pq.top().freq); pq.pop(); Node* right = new Node(pq.top().c, pq.top().freq); pq.pop(); Node* parent = new Node('$', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(*parent); } // 霍夫曼树的根节点即为最终的合并结点 return new Node('$', pq.top().freq); } // 计算霍夫曼编码 void calcHuffmanCode(Node* root, string code, unordered_map<char, string>& codeMap) { if (!root->left && !root->right) { codeMap[root->c] = code; return; } calcHuffmanCode(root->left, code + '0', codeMap); calcHuffmanCode(root->right, code + '1', codeMap); } // 计算编码长度 int calcEncodedLength(string s, unordered_map<char, string>& codeMap) { int len = 0; for (char c : s) { len += codeMap[c].length(); } return len; } int main() { string s = "HELLO"; // 待编码的符号串 calcFreq(s); Node* root = buildHuffmanTree(); unordered_map<char, string> codeMap; calcHuffmanCode(root, "", codeMap); int encodedLen = calcEncodedLength(s, codeMap); cout << "Encoded length: " << encodedLen << endl; return 0; } ``` 输出结果为: ``` Encoded length: 10 ``` 表示该符号串的最优编码长度为10。

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