用python写一个赫夫曼编码

时间: 2023-06-19 21:10:17 浏览: 52
赫夫曼编码是一种基于字符频率构建可变长度编码的压缩算法。以下是用 Python 实现赫夫曼编码的示例代码: ```python import heapq from collections import defaultdict def huffman_encoding(data): # Step 1: Determine character frequencies freq = defaultdict(int) for c in data: freq[c] += 1 # Step 2: Build Huffman tree heap = [[wt, [sym, ""]] for sym, wt in freq.items()] heapq.heapify(heap) while len(heap) > 1: lo = heapq.heappop(heap) hi = heapq.heappop(heap) for pair in lo[1:]: pair[1] = '0' + pair[1] for pair in hi[1:]: pair[1] = '1' + pair[1] heapq.heappush(heap, [lo[0] + hi[0]] + lo[1:] + hi[1:]) # Step 3: Generate Huffman codes huffman_dict = dict(heapq.heappop(heap)[1:]) encoded_data = ''.join([huffman_dict[c] for c in data]) return encoded_data, huffman_dict def huffman_decoding(encoded_data, huffman_dict): # Step 1: Invert Huffman dictionary inv_dict = {v: k for k, v in huffman_dict.items()} # Step 2: Decode encoded data decoded_data = "" i = 0 while i < len(encoded_data): j = i + 1 while encoded_data[i:j] not in inv_dict: j += 1 decoded_data += inv_dict[encoded_data[i:j]] i = j return decoded_data # Example usage data = "hello world" encoded_data, huffman_dict = huffman_encoding(data) print("Encoded data:", encoded_data) decoded_data = huffman_decoding(encoded_data, huffman_dict) print("Decoded data:", decoded_data) ``` 这段代码首先通过统计每个字符的出现频率来确定 Huffman 树。然后,它从 Huffman 树中构建了一个编码字典,其中每个字符都有一个唯一的二进制编码。接下来,它使用该字典将输入数据编码为二进制字符串。最后,它使用该字典将编码数据解码为原始数据。

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