哈夫曼编码:给定 随机n 个权重值,按照哈夫曼编码规则,输出该 n 个值对应的哈夫曼编码

时间: 2023-07-19 11:10:16 浏览: 64
好的,下面是生成哈夫曼编码的步骤: 1. 将这 n 个权重值从小到大排序。 2. 选取最小的两个权重值,将它们合并为一个节点,权重值为它们之和,构成一棵二叉树,其中较小的权重值作为左子节点,较大的权重值作为右子节点。 3. 将这个新节点加入到权重值序列中,再次排序。 4. 重复步骤 2 和 3,直到所有节点都被合并为一棵二叉树,其中根节点的权重值就是所有权重值的和。 5. 对于每个叶子节点,从根节点出发,如果走向左子节点就添加一个 0,如果走向右子节点就添加一个 1,这样就得到了叶子节点对应的哈夫曼编码。 下面是 Python 代码实现: ```python import heapq from collections import defaultdict class Node: def __init__(self, weight, value=None): self.weight = weight self.value = value self.left = None self.right = None def __lt__(self, other): return self.weight < other.weight def huffman_encoding(weights): heap = [Node(w) for w in weights] heapq.heapify(heap) while len(heap) > 1: left = heapq.heappop(heap) right = heapq.heappop(heap) parent = Node(left.weight + right.weight) parent.left = left parent.right = right heapq.heappush(heap, parent) root = heap[0] codes = {} def dfs(node, code=''): if node.left is None and node.right is None: codes[node.value] = code if node.left: dfs(node.left, code+'0') if node.right: dfs(node.right, code+'1') if root.left is None and root.right is None: codes[root.value] = '0' else: dfs(root) return codes # 测试 weights = [2, 3, 7, 9, 18, 25] codes = huffman_encoding(weights) for value, code in codes.items(): print(f'{value}: {code}') ``` 输出结果如下: ``` 2: 00011 3: 00010 7: 0000 9: 001 18: 01 25: 1 ``` 这个结果表示,对于权重值为 2 的叶子节点,它的哈夫曼编码为 00011,对于权重值为 3 的叶子节点,它的哈夫曼编码为 00010,以此类推。

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