哈夫曼编码和译码代码

时间: 2024-05-06 09:14:24 浏览: 14
哈夫曼编码是一种基于字符出现频率进行编码的算法,其主要思想是将出现频率高的字符用较短的编码表示,而出现频率低的字符则用较长的编码表示。这样可以有效地减少编码长度,从而达到压缩数据的目的。下面是一个简单的哈夫曼编码和译码的代码实现: ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <unordered_map> using namespace std; // 哈夫曼树节点 struct Node { char ch; // 字符 int freq; // 频率 Node* left; Node* right; Node(char c, int f) : ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 比较函数 struct cmp { bool operator() (Node* a, Node* b) { return a->freq > b->freq; } }; // 构建哈夫曼树 Node* buildHuffmanTree(const string& s) { unordered_map<char, int> freqMap; for (char c : s) { freqMap[c]++; } priority_queue<Node*, vector<Node*>, cmp> pq; for (auto it = freqMap.begin(); it != freqMap.end(); it++) { pq.push(new Node(it->first, it->second)); } while (pq.size() > 1) { Node* left = pq.top(); pq.pop(); Node* right = pq.top(); pq.pop(); Node* parent = new Node('$', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(parent); } return pq.top(); } // 生成哈夫曼编码表 void generateHuffmanCodes(Node* root, string code, unordered_map<char, string>& codes) { if (!root) return; if (root->ch != '$') { codes[root->ch] = code; } generateHuffmanCodes(root->left, code + "0", codes); generateHuffmanCodes(root->right, code + "1", codes); } // 哈夫曼编码 string encode(const string& s) { Node* root = buildHuffmanTree(s); unordered_map<char, string> codes; generateHuffmanCodes(root, "", codes); string res = ""; for (char c : s) { res += codes[c]; } return res; } // 哈夫曼译码 string decode(Node* root, const string& code) { string res = ""; Node* cur = root; for (char c : code) { if (c == '0') { cur = cur->left; } else { cur = cur->right; } if (cur->ch != '$') { res += cur->ch; cur = root; } } return res; } int main() { string s = "hello world"; string encoded = encode(s); cout << "Encoded: " << encoded << endl; Node* root = buildHuffmanTree(s); string decoded = decode(root, encoded); cout << "Decoded: " << decoded << endl; return 0; } ```

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