哈夫曼编码和译码C++

时间: 2023-12-11 15:33:13 浏览: 44
以下是C++实现哈夫曼编码和译码的示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <unordered_map> using namespace std; // 哈夫曼树节点 struct HuffmanNode { char ch; // 字符 int freq; // 频率 HuffmanNode* left; // 左子节点 HuffmanNode* right; // 右子节点 HuffmanNode(char c, int f) : ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 哈夫曼树节点比较器 struct Compare { bool operator()(HuffmanNode* a, HuffmanNode* b) { return a->freq > b->freq; } }; // 构建哈夫曼树 HuffmanNode* buildHuffmanTree(const string& str) { // 统计字符频率 unordered_map<char, int> freqMap; for (char c : str) { freqMap[c]++; } // 构建哈夫曼树 priority_queue<HuffmanNode*, vector<HuffmanNode*>, Compare> pq; for (auto& p : freqMap) { pq.push(new HuffmanNode(p.first, p.second)); } while (pq.size() > 1) { HuffmanNode* left = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* right = pq.top(); pq.pop(); HuffmanNode* parent = new HuffmanNode('*', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); } return pq.top(); } // 生成哈夫曼编码 void generateHuffmanCode(HuffmanNode* root, string code, unordered_map<char, string>& codeMap) { if (!root) { return; } if (!root->left && !root->right) { codeMap[root->ch] = code; } generateHuffmanCode(root->left, code + "0", codeMap); generateHuffmanCode(root->right, code + "1", codeMap); } // 哈夫曼编码 string huffmanEncode(const string& str) { // 构建哈夫曼树 HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(str); // 生成哈夫曼编码 unordered_map<char, string> codeMap; generateHuffmanCode(root, "", codeMap); // 编码 string encodedStr; for (char c : str) { encodedStr += codeMap[c]; } return encodedStr; } // 哈夫曼译码 string huffmanDecode(const string& str, HuffmanNode* root) { string decodedStr; HuffmanNode* cur = root; for (char c : str) { if (c == '0') { cur = cur->left; } else { cur = cur->right; } if (!cur->left && !cur->right) { decodedStr += cur->ch; cur = root; } } return decodedStr; } int main() { string str = "abaccdaA"; string encodedStr = huffmanEncode(str); cout << "Encoded string: " << encodedStr << endl; HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(str); string decodedStr = huffmanDecode(encodedStr, root); cout << "Decoded string: " << decodedStr << endl; return 0; } ```

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