电文的编码和译码 任务:从键盘接收一串电文字符,输出对应的哈夫曼编码。同时,能翻译由哈夫曼编码生成的代码串,输出对应的电文字符串。 ①构造一棵哈夫曼树;②实现哈夫曼编码,并用哈夫曼编码生成的代码串进行译码;③程序中字符和权值是可变的,实现程序的灵活性。

时间: 2023-05-27 07:03:07 浏览: 141
实现代码如下: ①哈夫曼树的构造: ```python class Node: def __init__(self, value, freq): self.value = value self.freq = freq self.left = None self.right = None def construct_huffman_tree(freq_dict): nodes = [Node(value, freq) for value, freq in freq_dict.items()] while len(nodes) > 1: nodes = sorted(nodes, key=lambda x: x.freq) left_node, right_node = nodes.pop(0), nodes.pop(0) parent_node = Node(None, left_node.freq + right_node.freq) parent_node.left, parent_node.right = left_node, right_node nodes.append(parent_node) return nodes[0] ``` 其中,freq_dict是一个字典类型,记录每个字符出现的频率。 ②哈夫曼编码和译码: ```python class HuffmanCode: def __init__(self, freq_dict): self.freq_dict = freq_dict self.root = construct_huffman_tree(freq_dict) self.codes_dict = self._generate_codes_dict() def _generate_codes_dict(self): def dfs(node, path): if not node: return if node.value is not None: self.codes_dict[node.value] = path if node.left: dfs(node.left, path + "0") if node.right: dfs(node.right, path + "1") self.codes_dict = {} dfs(self.root, "") return self.codes_dict def encode(self, text): result = "" for ch in text: result += self.codes_dict[ch] return result def decode(self, code): result = "" node = self.root for bit in code: node = node.left if bit == "0" else node.right if node.value is not None: result += node.value node = self.root return result ``` 其中,_generate_codes_dict()函数通过遍历哈夫曼树,生成每个字符对应的哈夫曼编码。 ③完整代码: ```python class Node: def __init__(self, value, freq): self.value = value self.freq = freq self.left = None self.right = None def construct_huffman_tree(freq_dict): nodes = [Node(value, freq) for value, freq in freq_dict.items()] while len(nodes) > 1: nodes = sorted(nodes, key=lambda x: x.freq) left_node, right_node = nodes.pop(0), nodes.pop(0) parent_node = Node(None, left_node.freq + right_node.freq) parent_node.left, parent_node.right = left_node, right_node nodes.append(parent_node) return nodes[0] class HuffmanCode: def __init__(self, freq_dict): self.freq_dict = freq_dict self.root = construct_huffman_tree(freq_dict) self.codes_dict = self._generate_codes_dict() def _generate_codes_dict(self): def dfs(node, path): if not node: return if node.value is not None: self.codes_dict[node.value] = path if node.left: dfs(node.left, path + "0") if node.right: dfs(node.right, path + "1") self.codes_dict = {} dfs(self.root, "") return self.codes_dict def encode(self, text): result = "" for ch in text: result += self.codes_dict[ch] return result def decode(self, code): result = "" node = self.root for bit in code: node = node.left if bit == "0" else node.right if node.value is not None: result += node.value node = self.root return result freq_dict = {} text = input("请输入电文字符串:") for ch in text: freq_dict[ch] = freq_dict.get(ch, 0) + 1 huffman_code = HuffmanCode(freq_dict) code = huffman_code.encode(text) print("哈夫曼编码:", code) text_decode = huffman_code.decode(code) print("电文字符串:", text_decode) ```

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