简述哈夫曼树的构造过程
时间: 2023-07-08 14:54:46 浏览: 103
构造哈夫曼树的过程
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哈夫曼树是一种带权路径长度最短的树,用于哈夫曼编码的实现。其构造过程主要包括以下几个步骤:
1. 构造森林
初始时,将每个权值看做一个节点,构成一颗森林。每个节点的权值是原始数据中对应字符出现的频度。
2. 合并森林
每次从森林中选取两个权值最小的节点(即频度最小的字符),将这两个节点合并为一棵树,新树的权值为两个节点的权值之和。将新树插入森林中,原来的两个节点从森林中删除。
3. 重复合并
重复执行步骤2,直到森林中只剩下一棵树,这棵树就是哈夫曼树。
举个例子,假设原始数据为"ABBCCCDDDDEEEEE",对应的频度为:
| 字符 | 频度 |
|------|------|
| A | 1 |
| B | 2 |
| C | 3 |
| D | 4 |
| E | 5 |
根据上述步骤,构造哈夫曼树的过程如下:
- 构造森林,共有5个节点(对应5个字符)。
```
1(A) 2(B) 3(C) 4(D) 5(E)
```
- 合并森林,选取节点1和2合并,新树的权值为3,森林中剩下4个节点。
```
3(A,B) 3(C) 4(D) 5(E)
```
- 合并森林,选取节点3和4合并,新树的权值为7,森林中剩下3个节点。
```
3(A,B) 3(C) 7(D,E)
```
- 合并森林,选取节点3和1合并,新树的权值为6,森林中剩下2个节点。
```
6(A,B,C) 7(D,E)
```
- 合并森林,选取节点6和7合并,新树的权值为13,森林中剩下1个节点,即哈夫曼树。
```
13
/ \
6 7
/ \ / \
A B C D E
```
以上就是哈夫曼树的构造过程。哈夫曼树的带权路径长度最短,是实现哈夫曼编码的基础。
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