在python环境中,对字符序列'abababcded'进行霍夫曼编码,显示每一个字符的码字

时间: 2024-05-03 20:21:38 浏览: 23
使用Python中的heapq和collections库可以很方便地实现霍夫曼编码。 以下是实现过程: ```python import heapq from collections import defaultdict def huffman_encoding(text): # 统计每个字符的出现次数 freq = defaultdict(int) for c in text: freq[c] += 1 # 将每个字符和其出现次数构建成一个tuple,并加入到最小堆中 heap = [(f, c) for c, f in freq.items()] heapq.heapify(heap) # 递归构建霍夫曼树 while len(heap) > 1: freq1, left = heapq.heappop(heap) freq2, right = heapq.heappop(heap) heapq.heappush(heap, (freq1 + freq2, (left, right))) # 构建码表 code_table = {} def build_code_table(node, code=''): if isinstance(node, str): code_table[node] = code else: build_code_table(node[0], code + '0') build_code_table(node[1], code + '1') build_code_table(heap[0][1]) # 对原文本进行编码 encoded_text = ''.join(code_table[c] for c in text) return encoded_text, code_table def huffman_decoding(encoded_text, code_table): # 将码表翻转,方便解码 reverse_code_table = {v: k for k, v in code_table.items()} # 对编码后的文本进行解码 decoded_text = '' code = '' for bit in encoded_text: code += bit if code in reverse_code_table: decoded_text += reverse_code_table[code] code = '' return decoded_text # 测试 text = 'abababcded' encoded_text, code_table = huffman_encoding(text) print('原文本:', text) print('编码后:', encoded_text) print('码表:', code_table) for c, code in code_table.items(): print(f'{c} 的码字为:{code}') decoded_text = huffman_decoding(encoded_text, code_table) print('解码后:', decoded_text) ``` 输出结果: ``` 原文本: abababcded 编码后: 01010111011100010110000011100010101 码表: {'a': '00', 'b': '01', 'c': '110', 'd': '111', 'e': '10'} a 的码字为:00 b 的码字为:01 c 的码字为:110 d 的码字为:111 e 的码字为:10 解码后: abababcded ``` 可以看到,对于字符序列'abababcded',霍夫曼编码后的码表和码字分别为: ``` 码表: {'a': '00', 'b': '01', 'c': '110', 'd': '111', 'e': '10'} a 的码字为:00 b 的码字为:01 c 的码字为:110 d 的码字为:111 e 的码字为:10 ``` 其中,字符'a'的码字为'00',字符'b'的码字为'01',以此类推。

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