根据下列字符出现的频率W={5, 29, 7, 8, 14, 23, 3,11},建立哈夫曼树,设计哈夫曼编码,并计算WPL.

时间: 2024-05-01 22:16:05 浏览: 14
首先,根据哈夫曼树的构建算法,我们需要将所有权值从小到大排序,然后每次将权值最小的两个节点合并,直到只剩下一个节点为止。 排序后的W为:{3, 5, 7, 8, 11, 14, 23, 29} 第一步,将3和5合并,得到权值为8的节点,树结构如下: ``` 8 / \ 3 5 ``` 第二步,将7和8合并,得到权值为15的节点,树结构如下: ``` 15 / \ 8 7 / \ 3 5 ``` 第三步,将11和14合并,得到权值为25的节点,树结构如下: ``` 25 / \ 15 10 / \ 8 7 / \ 3 5 ``` 第四步,将23和25合并,得到权值为48的节点,树结构如下: ``` 48 / \ 25 23 / \ 15 10 / \ 8 7 / \ 3 5 ``` 最后,将29和48合并,得到权值为77的节点,树结构如下: ``` 77 / \ 48 29 / \ 25 23 / \ 15 10 / \ 8 7 / \ 3 5 ``` 接下来,我们可以根据哈夫曼树来设计哈夫曼编码。从根节点开始,向左走为0,向右走为1,直到叶子节点为止。得到的编码如下: | 字符 | 频率 | 编码 | | --- | --- | --- | | 1 | 5 | 11110 | | 2 | 29 | 0 | | 3 | 7 | 1110 | | 4 | 8 | 11111 | | 5 | 14 | 110 | | 6 | 23 | 10 | | 7 | 3 | 111110 | | 8 | 11 | 11110 | 最后,我们可以计算WPL(weighted path length),即各个字符的出现频率乘以对应的编码长度的和,公式为: $$ WPL = \sum\limits_{i=1}^n f_i \times l_i $$ 其中,$f_i$为第$i$个字符的出现频率,$l_i$为该字符的编码长度。 计算得到的WPL为: $$ WPL = 5\times5 + 29\times1 + 7\times4 + 8\times5 + 14\times3 + 23\times2 + 3\times6 + 11\times5 = 269 $$ 因此,这组字符的哈夫曼编码的WPL为269。

相关推荐

cpp
//算法5.11 根据赫夫曼树求赫夫曼编码 #include using namespace std; typedef struct { int weight; int parent,lchild,rchild; }HTNode,*HuffmanTree; typedef char **HuffmanCode; void Select(HuffmanTree HT,int len,int &s1,int &s2) { int i,min1=0x3f3f3f3f,min2=0x3f3f3f3f;//先赋予最大值 for(i=1;i<=len;i++) { if(HT[i].weight<min1&&HT[i].parent==0) { min1=HT[i].weight; s1=i; } } int temp=HT[s1].weight;//将原值存放起来,然后先赋予最大值,防止s1被重复选择 HT[s1].weight=0x3f3f3f3f; for(i=1;i<=len;i++) { if(HT[i].weight<min2&&HT[i].parent==0) { min2=HT[i].weight; s2=i; } } HT[s1].weight=temp;//恢复原来的值 } //用算法5.10构造赫夫曼树 void CreatHuffmanTree(HuffmanTree &HT,int n) { //构造赫夫曼树HT int m,s1,s2,i; if(n<=1) return; m=2*n-1; HT=new HTNode[m+1]; //0号单元未用,所以需要动态分配m+1个单元,HT[m]表示根结点 for(i=1;i<=m;++i) //将1~m号单元中的双亲、左孩子,右孩子的下标都初始化为0 { HT[i].parent=0; HT[i].lchild=0; HT[i].rchild=0; } cout<<"请输入叶子结点的权值:\n"; for(i=1;i>HT[i].weight; /*――――――――――初始化工作结束,下面开始创建赫夫曼树――――――――――*/ for(i=n+1;i<=m;++i) { //通过n-1次的选择、删除、合并来创建赫夫曼树 Select(HT,i-1,s1,s2); //在HT[k](1≤k≤i-1)中选择两个其双亲域为0且权值最小的结点, // 并返回它们在HT中的序号s1和s2 HT[s1].parent=i; HT[s2].parent=i; //得到新结点i,从森林中删除s1,s2,将s1和s2的双亲域由0改为i HT[i].lchild=s1; HT[i].rchild=s2 ; //s1,s2分别作为i的左右孩子 HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight; //i 的权值为左右孩子权值之和 } //for } // CreatHuffmanTree void CreatHuffmanCode(HuffmanTree HT,HuffmanCode &HC,int n) { //从叶子到根逆向求每个字符的赫夫曼编码,存储在编码表HC中 int i,start,c,f; HC=new char*[n+1]; //分配n个字符编码的头指针矢量 char *cd=new char[n]; //分配临时存放编码的动态数组空间 cd[n-1]='\0'; //编码结束符 for(i=1;i<=n;++i) { //逐个字符求赫夫曼编码 start=n-1; //start开始时指向最后,即编码结束符位置 c=i; f=HT[i].parent; //f指向结点c的双亲结点 while(f!=0) { //从叶子结点开始向上回溯,直到根结点 --start; //回
rar

最新推荐

recommend-type

C语言实现哈夫曼树的构建

哈夫曼树的构建与C语言实现 哈夫曼树是一种特殊的二叉树,它的权值越小,越靠近根节点。哈夫曼树的构建是数据压缩和编码的重要组件。下面是哈夫曼树的构建与C语言实现的相关知识点: 一、哈夫曼树的定义 哈夫曼...
recommend-type

C++实现哈夫曼树简单创建与遍历的方法

哈夫曼树,又称为最优二叉树或最小带权路径长度树,是一种特殊的二叉树,广泛应用于数据压缩、编码等领域。它具有以下特性:所有叶子节点都在最底层且位于最左边,非叶子节点没有左孩子或者没有右孩子,且树中不存在...
recommend-type

基于stm32+FreeRTOS+ESP8266的实时天气系统

【作品名称】:基于stm32+FreeRTOS+ESP8266的实时天气系统 【适用人群】:适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【项目介绍】:项目简介 基于stm32F407+FreeRTOS+ESP8266的实时气象站系统,通过物联网技术实时读取天气情况,温度以及自带了一个计时功能。 所需设备 stm32F407,淘晶驰串口屏,ESP8266; 串口屏连接串口3,ESP8266连接串口2,串口1用于打印状态。 实现过程 通过对ESP8266发送AT指令,从服务器读取天气的json数据,然后通过cJSON解码数据,最后FreeRTOS对任务进行管理(FreeRTOS和cJSON有冲突,需要将cJSON申请内存空间的函数替换成FreeRTOS申请内存的函数,每次解码后,一定要释放内存,否则解码会卡死,而且需要把Heap_size设置稍微大一点,推荐设置为4096)
recommend-type

地县级城市建设2022-2002 公厕数 公厕数-三类以上公厕数 市容环卫专用车辆设备总数 省份 城市.xlsx

数据含省份、行政区划级别(细分省级、地级市、县级市)两个变量,便于多个角度的筛选与应用 数据年度:2002-2022 数据范围:全693个地级市、县级市、直辖市城市,含各省级的汇总tongji数据 数据文件包原始数据(由于多年度指标不同存在缺失值)、线性插值、回归填补三个版本,提供您参考使用。 其中,回归填补无缺失值。 填补说明: 线性插值。利用数据的线性趋势,对各年份中间的缺失部分进行填充,得到线性插值版数据,这也是学者最常用的插值方式。 回归填补。基于ARIMA模型,利用同一地区的时间序列数据,对缺失值进行预测填补。 包含的主要城市: 通州 石家庄 藁城 鹿泉 辛集 晋州 新乐 唐山 开平 遵化 迁安 秦皇岛 邯郸 武安 邢台 南宫 沙河 保定 涿州 定州 安国 高碑店 张家口 承德 沧州 泊头 任丘 黄骅 河间 廊坊 霸州 三河 衡水 冀州 深州 太原 古交 大同 阳泉 长治 潞城 晋城 高平 朔州 晋中 介休 运城 永济 .... 等693个地级市、县级市,含省级汇总 主要指标:
recommend-type

基于嵌入式ARMLinux的播放器的设计与实现 word格式.doc

本文主要探讨了基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现。在当前PC时代,随着嵌入式技术的快速发展,对高效、便携的多媒体设备的需求日益增长。作者首先深入剖析了ARM体系结构,特别是针对ARM9微处理器的特性,探讨了如何构建适用于嵌入式系统的嵌入式Linux操作系统。这个过程包括设置交叉编译环境,优化引导装载程序,成功移植了嵌入式Linux内核,并创建了适合S3C2410开发板的根文件系统。 在考虑到嵌入式系统硬件资源有限的特点,通常的PC机图形用户界面(GUI)无法直接应用。因此,作者选择了轻量级的Minigui作为研究对象,对其实体架构进行了研究,并将其移植到S3C2410开发板上,实现了嵌入式图形用户界面,使得系统具有简洁而易用的操作界面,提升了用户体验。 文章的核心部分是将通用媒体播放器Mplayer移植到S3C2410开发板上。针对嵌入式环境中的音频输出问题,作者针对性地解决了Mplayer播放音频时可能出现的不稳定性,实现了音乐和视频的无缝播放,打造了一个完整的嵌入式多媒体播放解决方案。 论文最后部分对整个项目进行了总结,强调了在嵌入式ARM-Linux平台上设计播放器所取得的成果,同时也指出了一些待改进和完善的方面,如系统性能优化、兼容性提升以及可能的扩展功能等。关键词包括嵌入式ARM-Linux、S3C2410芯片、Mplayer多媒体播放器、图形用户界面(GUI)以及Minigui等,这些都反映出本文研究的重点和领域。 通过这篇论文,读者不仅能了解到嵌入式系统与Linux平台结合的具体实践,还能学到如何在资源受限的环境中设计和优化多媒体播放器,为嵌入式技术在多媒体应用领域的进一步发展提供了有价值的经验和参考。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

Python字符串为空判断的动手实践:通过示例掌握技巧

![Python字符串为空判断的动手实践:通过示例掌握技巧](https://img-blog.csdnimg.cn/72f88d4fc1164d6c8b9c29d8ab5ed75c.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBASGFyYm9yIExhdQ==,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16) # 1. Python字符串为空判断的基础理论 字符串为空判断是Python编程中一项基本且重要的任务。它涉及检查字符串是否为空(不包含任何字符),这在
recommend-type

box-sizing: border-box;作用是?

`box-sizing: border-box;` 是 CSS 中的一个样式属性,它改变了元素的盒模型行为。默认情况下,浏览器会计算元素内容区域(content)、内边距(padding)和边框(border)的总尺寸,也就是所谓的"标准盒模型"。而当设置为 `box-sizing: border-box;` 后,元素的总宽度和高度会包括内容、内边距和边框的总空间,这样就使得开发者更容易控制元素的实际布局大小。 具体来说,这意味着: 1. 内容区域的宽度和高度不会因为添加内边距或边框而自动扩展。 2. 边框和内边距会从元素的总尺寸中减去,而不是从内容区域开始计算。
recommend-type

经典:大学答辩通过_基于ARM微处理器的嵌入式指纹识别系统设计.pdf

本文主要探讨的是"经典:大学答辩通过_基于ARM微处理器的嵌入式指纹识别系统设计.pdf",该研究专注于嵌入式指纹识别技术在实际应用中的设计和实现。嵌入式指纹识别系统因其独特的优势——无需外部设备支持,便能独立完成指纹识别任务,正逐渐成为现代安全领域的重要组成部分。 在技术背景部分,文章指出指纹的独特性(图案、断点和交叉点的独一无二性)使其在生物特征认证中具有很高的可靠性。指纹识别技术发展迅速,不仅应用于小型设备如手机或门禁系统,也扩展到大型数据库系统,如连接个人电脑的桌面应用。然而,桌面应用受限于必须连接到计算机的条件,嵌入式系统的出现则提供了更为灵活和便捷的解决方案。 为了实现嵌入式指纹识别,研究者首先构建了一个专门的开发平台。硬件方面,详细讨论了电源电路、复位电路以及JTAG调试接口电路的设计和实现,这些都是确保系统稳定运行的基础。在软件层面,重点研究了如何在ARM芯片上移植嵌入式操作系统uC/OS-II,这是一种实时操作系统,能够有效地处理指纹识别系统的实时任务。此外,还涉及到了嵌入式TCP/IP协议栈的开发,这是实现系统间通信的关键,使得系统能够将采集的指纹数据传输到远程服务器进行比对。 关键词包括:指纹识别、嵌入式系统、实时操作系统uC/OS-II、TCP/IP协议栈。这些关键词表明了论文的核心内容和研究焦点,即围绕着如何在嵌入式环境中高效、准确地实现指纹识别功能,以及与外部网络的无缝连接。 这篇论文不仅深入解析了嵌入式指纹识别系统的硬件架构和软件策略,而且还展示了如何通过结合嵌入式技术和先进操作系统来提升系统的性能和安全性,为未来嵌入式指纹识别技术的实际应用提供了有价值的研究成果。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依