哈夫曼编码代码简单易懂

时间: 2024-05-11 16:12:53 浏览: 12
哈夫曼编码是一种可变长度编码,它通过对字符进行不等长编码来压缩数据。对于出现频率较高的字符,它们的编码比较短,而出现频率较低的字符则编码比较长。这种编码方法可以有效地减少数据的存储空间。下面是一个简单易懂的哈夫曼编码的示例代码: ```python import heapq from collections import defaultdict # 哈夫曼树节点类 class Node: def __init__(self, freq, char=None): self.freq = freq self.char = char self.left = None self.right = None # 定义小于号操作符,用于堆排序 def __lt__(self, other): return self.freq < other.freq # 构建哈夫曼树 def build_huffman_tree(freq_dict): heap = [] for char, freq in freq_dict.items(): heapq.heappush(heap, Node(freq, char)) while len(heap) > 1: node1 = heapq.heappop(heap) node2 = heapq.heappop(heap) new_node = Node(node1.freq + node2.freq) new_node.left, new_node.right = node1, node2 heapq.heappush(heap, new_node) return heap # 递归遍历哈夫曼树,并生成编码表 def traverse_huffman_tree(node, code_table, code=''): if node.char: code_table[node.char] = code else: traverse_huffman_tree(node.left, code_table, code + '0') traverse_huffman_tree(node.right, code_table, code + '1') # 哈夫曼编码主函数 def huffman_encode(string): freq_dict = defaultdict(int) for char in string: freq_dict[char] += 1 root = build_huffman_tree(freq_dict) code_table = {} traverse_huffman_tree(root, code_table) encoded_string = '' for char in string: encoded_string += code_table[char] return encoded_string, code_table # 哈夫曼解码主函数 def huffman_decode(encoded_string, code_table): decoded_string = '' current_code = '' for bit in encoded_string: current_code += bit for char, code in code_table.items(): if code == current_code: decoded_string += char current_code = '' break return decoded_string ``` 以上代码中,`build_huffman_tree`函数用于构建哈夫曼树;`traverse_huffman_tree`函数用于遍历哈夫曼树,并生成编码表;`huffman_encode`函数用于对输入字符串进行哈夫曼编码;`huffman_decode`函数用于对编码后的字符串进行解码。

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