哈夫曼编译码器c++

时间: 2024-02-09 15:05:21 浏览: 25
以下是一个C++实现的哈夫曼编译码器的示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <unordered_map> using namespace std; // 哈夫曼树节点 struct Node { char data; int freq; Node* left; Node* right; Node(char data, int freq) { this->data = data; this->freq = freq; left = right = nullptr; } }; // 用于比较节点频度的函数对象 struct Compare { bool operator()(Node* left, Node* right) { return left->freq > right->freq; } }; // 构建哈夫曼树 Node* buildHuffmanTree(const unordered_map<char, int>& freqMap) { priority_queue<Node*, vector<Node*>, Compare> pq; // 将每个字符的频度作为节点加入优先队列 for (const auto& pair : freqMap) { pq.push(new Node(pair.first, pair.second)); } // 从优先队列中取出两个频度最小的节点,合并为一个新节点,直到只剩下一个节点 while (pq.size() > 1) { Node* left = pq.top(); pq.pop(); Node* right = pq.top(); pq.pop(); Node* newNode = new Node('$', left->freq + right->freq); newNode->left = left; newNode->right = right; pq.push(newNode); } return pq.top(); } // 递归构建哈夫曼编码表 void buildHuffmanCodes(Node* root, string code, unordered_map<char, string>& codes) { if (root == nullptr) { return; } if (root->data != '$') { codes[root->data] = code; } buildHuffmanCodes(root->left, code + "0", codes); buildHuffmanCodes(root->right, code + "1", codes); } // 哈夫曼编码 string encode(const string& text, const unordered_map<char, string>& codes) { string encodedText = ""; for (char c : text) { encodedText += codes.at(c); } return encodedText; } // 哈夫曼译码 string decode(const string& encodedText, Node* root) { string decodedText = ""; Node* curr = root; for (char bit : encodedText) { if (bit == '0') { curr = curr->left; } else { curr = curr->right; } if (curr->left == nullptr && curr->right == nullptr) { decodedText += curr->data; curr = root; } } return decodedText; } // 打印哈夫曼树 void printHuffmanTree(Node* root) { if (root == nullptr) { return; } cout << root->data << " - " << root->freq << endl; printHuffmanTree(root->left); printHuffmanTree(root->right); } int main() { string text = "hello world"; // 统计字符频度 unordered_map<char, int> freqMap; for (char c : text) { freqMap[c]++; } // 构建哈夫曼树 Node* root = buildHuffmanTree(freqMap); // 构建哈夫曼编码表 unordered_map<char, string> codes; buildHuffmanCodes(root, "", codes); // 哈夫曼编码 string encodedText = encode(text, codes); cout << "Encoded text: " << encodedText << endl; // 哈夫曼译码 string decodedText = decode(encodedText, root); cout << "Decoded text: " << decodedText << endl; // 打印哈夫曼树 cout << "Huffman tree:" << endl; printHuffmanTree(root); return 0; } ```

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