利用 Huffman 树,实现文本的编码和译码。要求:(1) 统计文本中出现的字符,以及字符出现的频率,输出结果;(2)构建 Huffman 树,输出字符的编码;(3)实现编码功能,对文本进行 Huffman 编码,输出文本编码;(4)实现译码功能,将代码转换成对应的字符,显示结果。的算法思想
时间: 2023-06-19 07:04:43 浏览: 151
哈夫曼树实现编码及译码
算法思想:
1. 统计文本中出现的字符以及出现的频率。首先遍历文本中的每个字符,将其出现的次数记录在一个频率表中。
2. 构建 Huffman 树。Huffman 树是一颗特殊的二叉树,每个叶子节点代表一个字符,每个节点的权值等于其所有子节点权值之和。构建 Huffman 树的过程:
- 将频率表中的每个字符看作一个节点,以其出现的频率作为节点的权值。
- 将所有节点按照权值从小到大排序。
- 每次从排序后的节点中选取两个权值最小的节点作为左右子节点,构建一个新节点作为它们的父节点,并将其权值设为左右子节点权值之和。
- 将新节点加入到排序后的节点列表中。
- 重复上述步骤,直到只剩下一个节点,这个节点就是 Huffman 树的根节点。
3. 输出字符的编码。从 Huffman 树的根节点出发,遍历整棵树,记录每个叶子节点代表的字符以及其对应的编码。编码规则:从根节点出发,左子树路径标记为 0,右子树路径标记为 1,将左右路径的标记依次拼接起来就是该叶子节点对应字符的编码。
4. 实现编码功能。对于文本中的每个字符,查找其对应的编码,并将编码拼接起来输出。
5. 实现译码功能。从 Huffman 树的根节点出发,根据编码中的每个标记,依次遍历树的左右子树,直到找到对应的叶子节点。将该叶子节点代表的字符输出,并从根节点重新开始遍历,直到编码中的所有标记都被处理完毕。
Python 代码实现:
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