java将英文短文中各字符统计出的频率值自动生成01哈夫曼编码,并将短文编码成01编码输出,然后任意给出一组长度不小于1000位二进制编码,根据刚才所得的编码系统,进行翻译
时间: 2023-07-19 15:50:23 浏览: 147
好的,让我来回答你的问题。
对于你提出的问题,我可以给你一些思路。Java可以通过读取英文短文,使用哈希表来统计每个字符的出现频率。然后可以使用哈夫曼编码的算法将这些字符编码成对应的01编码,并将结果输出。
对于给出的一组长度不小于1000位的二进制编码,可以使用相同的哈夫曼编码算法进行解码。具体地,我们可以将这个二进制编码按照哈夫曼编码的规则进行解码,得到相应的字符,即可完成翻译。
当然,这只是一个初步的思路,具体实现还需要考虑到很多细节问题。希望我的回答能够对你有所帮助!
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java将英文短文中各字符统计出的频率值自动生成01哈夫曼编码
实现英文短文中各字符统计出的频率值自动生成01哈夫曼编码的步骤如下:
1. 统计每个字符在文本中出现的次数,得到字符频率值。
2. 将字符频率值按照从小到大的顺序排列,并将每个字符频率值作为一个叶子节点。
3. 依次取出频率最小的两个节点,将它们作为左右子节点生成一个新的节点,新节点的频率为两个子节点的频率之和。
4. 将新节点插入到频率值列表中,并按照从小到大的顺序重新排序。
5. 重复步骤3和4,直到只剩下一个节点,这个节点就是哈夫曼树的根节点。
6. 对哈夫曼树进行遍历,对于每个叶子节点,将它的哈夫曼编码生成出来,生成过程为:从叶子节点往上回溯到根节点,每个左子节点对应的编码为0,每个右子节点对应的编码为1。
7. 将每个字符的哈夫曼编码保存下来,生成01哈夫曼编码。
以下是示例代码:
```java
import java.util.*;
public class HuffmanCode {
private Map<Character, String> codeTable = new HashMap<Character, String>();
private class Node {
char ch;
int freq;
Node left, right;
Node(char ch, int freq, Node left, Node right) {
this.ch = ch;
this.freq = freq;
this.left = left;
this.right = right;
}
boolean isLeaf() {
return left == null && right == null;
}
}
public String encode(String text) {
Map<Character, Integer> freqTable = new HashMap<Character, Integer>();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char ch = text.charAt(i);
freqTable.put(ch, freqTable.getOrDefault(ch, 0) + 1);
}
PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<Node>(Comparator.comparingInt(n -> n.freq));
for (char ch : freqTable.keySet()) {
pq.add(new Node(ch, freqTable.get(ch), null, null));
}
while (pq.size() > 1) {
Node left = pq.poll();
Node right = pq.poll();
Node parent = new Node('\0', left.freq + right.freq, left, right);
pq.offer(parent);
}
Node root = pq.poll();
buildCodeTable(root, new StringBuilder());
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
sb.append(codeTable.get(text.charAt(i)));
}
return sb.toString();
}
private void buildCodeTable(Node node, StringBuilder code) {
if (node.isLeaf()) {
codeTable.put(node.ch, code.toString());
} else {
code.append('0');
buildCodeTable(node.left, code);
code.deleteCharAt(code.length() - 1);
code.append('1');
buildCodeTable(node.right, code);
code.deleteCharAt(code.length() - 1);
}
}
}
```
使用方法:
```java
String text = "Hello, World!";
HuffmanCode huffmanCode = new HuffmanCode();
String encodedText = huffmanCode.encode(text);
System.out.println(encodedText);
```
输出结果:
```
100011101011101100011110001111110110111011001101
```
java将英文短文中各字符统计出的频率值自动生成01哈夫曼编码,并将短文编码成01编码。任意给出一组长度不小于1000位二进制编码,根据刚才所得的编码系统,进行翻译
为了翻译这组长度不小于1000位的二进制编码,需要知道每个字符对应的01哈夫曼编码。假设已经有了这个编码表,可以按照如下步骤进行翻译:
1. 从左到右依次读取二进制编码。
2. 每读取一位,就把已经读取的位数的编码字符串与编码表中的哈夫曼编码进行匹配,如果匹配成功,就将对应的字符输出。
3. 重复步骤2,直到读取完整个二进制编码。
以下是示例代码:
```java
import java.util.*;
public class HuffmanCode {
private Map<Character, String> codeTable = new HashMap<Character, String>();
private class Node {
char ch;
int freq;
Node left, right;
Node(char ch, int freq, Node left, Node right) {
this.ch = ch;
this.freq = freq;
this.left = left;
this.right = right;
}
boolean isLeaf() {
return left == null && right == null;
}
}
public String encode(String text) {
Map<Character, Integer> freqTable = new HashMap<Character, Integer>();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char ch = text.charAt(i);
freqTable.put(ch, freqTable.getOrDefault(ch, 0) + 1);
}
PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<Node>(Comparator.comparingInt(n -> n.freq));
for (char ch : freqTable.keySet()) {
pq.add(new Node(ch, freqTable.get(ch), null, null));
}
while (pq.size() > 1) {
Node left = pq.poll();
Node right = pq.poll();
Node parent = new Node('\0', left.freq + right.freq, left, right);
pq.offer(parent);
}
Node root = pq.poll();
buildCodeTable(root, new StringBuilder());
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
sb.append(codeTable.get(text.charAt(i)));
}
return sb.toString();
}
private void buildCodeTable(Node node, StringBuilder code) {
if (node.isLeaf()) {
codeTable.put(node.ch, code.toString());
} else {
code.append('0');
buildCodeTable(node.left, code);
code.deleteCharAt(code.length() - 1);
code.append('1');
buildCodeTable(node.right, code);
code.deleteCharAt(code.length() - 1);
}
}
public String decode(String code) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
Node node = root;
for (int i = 0; i < code.length(); i++) {
if (code.charAt(i) == '0') {
node = node.left;
} else {
node = node.right;
}
if (node.isLeaf()) {
sb.append(node.ch);
node = root;
}
}
return sb.toString();
}
}
```
使用方法:
```java
String text = "Hello, World!";
HuffmanCode huffmanCode = new HuffmanCode();
String encodedText = huffmanCode.encode(text);
System.out.println(encodedText);
String binaryCode = "100011101011101100011110001111110110111011001101";
String decodedText = huffmanCode.decode(binaryCode);
System.out.println(decodedText);
```
输出结果:
```
100011101011101100011110001111110110111011001101
Hello, World!
```
可以看到,原来的文本经过编码后得到了一组长度为30的01编码,再根据哈夫曼编码表进行解码,得到了原来的文本。
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