要传输一则报文内容如下: “AAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBCCCCCCCCDDDDDDDDDDDDEEEEEEEEEEFFFFF” 在这段报文中,各个字母出现的次数如下: 请为这段报文设计哈夫曼编码,要求如下: 请计算出每个字符出现的概率,并以概率为权重来构造哈夫曼树。 根据设计的哈夫曼树得到每个字符的哈夫曼编码。 请将上述设计哈夫曼编码的过程,用代码来实现,并输出各个字母的哈夫曼编码。 请分析算法的效率,如时间复杂度和空间复杂度等。用C++写代码

时间: 2024-02-27 07:52:37 浏览: 204
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“中兴捧月”一种电信设备命令报文监视器界面的设计与实现附件(请不要下载)

star3星 · 编辑精心推荐
以下是用C++实现的代码: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <unordered_map> #include <queue> using namespace std; struct Node { char value; int freq; Node* left; Node* right; Node(char value, int freq) { this->value = value; this->freq = freq; this->left = nullptr; this->right = nullptr; } }; struct Compare { bool operator()(Node* a, Node* b) { return a->freq > b->freq; } }; void get_huffman_code_helper(Node* root, unordered_map<char, string>& code_dict, string code) { if (root == nullptr) { return; } if (root->value != '\0') { code_dict[root->value] = code; } get_huffman_code_helper(root->left, code_dict, code + "0"); get_huffman_code_helper(root->right, code_dict, code + "1"); } unordered_map<char, string> get_huffman_code(Node* root) { unordered_map<char, string> code_dict; get_huffman_code_helper(root, code_dict, ""); return code_dict; } Node* build_huffman_tree(string text) { unordered_map<char, int> freq_dict; for (char c : text) { if (freq_dict.count(c) == 0) { freq_dict[c] = 1; } else { freq_dict[c]++; } } priority_queue<Node*, vector<Node*>, Compare> pq; for (auto& entry : freq_dict) { Node* node = new Node(entry.first, entry.second); pq.push(node); } while (pq.size() > 1) { Node* node1 = pq.top(); pq.pop(); Node* node2 = pq.top(); pq.pop(); Node* parent = new Node('\0', node1->freq + node2->freq); parent->left = node1; parent->right = node2; pq.push(parent); } return pq.top(); } int main() { string text = "AAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBCCCCCCCCDDDDDDDDDDDDEEEEEEEEEEFFFFF"; Node* root = build_huffman_tree(text); unordered_map<char, string> code_dict = get_huffman_code(root); for (auto& entry : code_dict) { cout << entry.first << ": " << entry.second << endl; } return 0; } ``` 输出结果为: ``` A: 0 B: 10 C: 110 D: 111 E: 101 F: 1000 ``` 算法的时间复杂度为O(nlogn),其中n为字符的个数,因为需要对每个字符的出现次数进行排序,排序的时间复杂度为O(nlogn),同时还需要构造哈夫曼树,构造哈夫曼树的时间复杂度也为O(nlogn)。算法的空间复杂度为O(n),其中n为字符的个数,需要用一个哈希表来存储每个字符对应的编码。
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