java将英文短文中各字符(包括标点符号)统计出的频率值,自动生成01哈夫曼编码,并将该短文编码成01编码输出
时间: 2024-03-17 22:47:18 浏览: 107
这个问题可以分为两个部分来回答。第一部分是如何统计英文短文中各字符的频率值,第二部分是如何生成哈夫曼编码并将短文编码成01编码输出。
第一部分:
要统计英文短文中各字符的频率值,可以使用一个HashMap来存储每个字符和其出现次数的对应关系。具体步骤如下:
1. 遍历短文中的每个字符,如果这个字符已经在HashMap中出现过,则将该字符对应的值加1;如果该字符没有出现过,则将该字符及其出现次数加入到HashMap中。
2. 遍历HashMap,输出每个字符及其出现次数。
以下是具体代码实现:
```java
String text = "This is a sample text.";
HashMap<Character, Integer> freqMap = new HashMap<Character, Integer>();
// 统计各字符的频率值
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char c = text.charAt(i);
if (freqMap.containsKey(c)) {
freqMap.put(c, freqMap.get(c) + 1);
} else {
freqMap.put(c, 1);
}
}
// 输出各字符的频率值
for (Character c : freqMap.keySet()) {
System.out.println(c + ": " + freqMap.get(c));
}
```
第二部分:
要生成哈夫曼编码并将短文编码成01编码输出,可以使用哈夫曼树来实现。具体步骤如下:
1. 根据第一部分中得到的各字符的频率值,构建哈夫曼树。
2. 根据哈夫曼树,生成每个字符的哈夫曼编码。
3. 遍历短文中的每个字符,将其对应的哈夫曼编码输出。
以下是具体代码实现:
```java
// 构建哈夫曼树
HuffmanTree tree = new HuffmanTree(freqMap);
// 生成各字符的哈夫曼编码
HashMap<Character, String> codeMap = tree.getCodeMap();
// 将短文编码成01编码输出
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char c = text.charAt(i);
String code = codeMap.get(c);
sb.append(code);
}
System.out.println(sb.toString());
```
其中,HuffmanTree是一个自定义的类,用于构建哈夫曼树和生成哈夫曼编码。具体实现可以参考以下代码:
```java
import java.util.HashMap;
import java.util.PriorityQueue;
public class HuffmanTree {
private HuffmanNode root;
private HashMap<Character, String> codeMap;
public HuffmanTree(HashMap<Character, Integer> freqMap) {
PriorityQueue<HuffmanNode> queue = new PriorityQueue<HuffmanNode>();
for (Character c : freqMap.keySet()) {
HuffmanNode node = new HuffmanNode(c, freqMap.get(c));
queue.offer(node);
}
while (queue.size() > 1) {
HuffmanNode left = queue.poll();
HuffmanNode right = queue.poll();
HuffmanNode parent = new HuffmanNode(null, left.freq + right.freq, left, right);
queue.offer(parent);
}
root = queue.poll();
codeMap = new HashMap<Character, String>();
generateCodes(root, new StringBuilder());
}
private void generateCodes(HuffmanNode node, StringBuilder sb) {
if (node.isLeaf()) {
codeMap.put(node.c, sb.toString());
return;
}
sb.append('0');
generateCodes(node.left, sb);
sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
sb.append('1');
generateCodes(node.right, sb);
sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
}
public HashMap<Character, String> getCodeMap() {
return codeMap;
}
private static class HuffmanNode implements Comparable<HuffmanNode> {
private Character c;
private int freq;
private HuffmanNode left, right;
public HuffmanNode(Character c, int freq) {
this.c = c;
this.freq = freq;
}
public HuffmanNode(Character c, int freq, HuffmanNode left, HuffmanNode right) {
this.c = c;
this.freq = freq;
this.left = left;
this.right = right;
}
public boolean isLeaf() {
return left == null && right == null;
}
public int compareTo(HuffmanNode other) {
return freq - other.freq;
}
}
}
```
请注意,以上代码仅为示例,可能存在一些不足之处,需要根据具体情况进行修改和完善。
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