dev c++基于哈夫曼树的数据压缩算法代码

时间: 2023-11-21 20:53:55 浏览: 153
```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <string> #include <fstream> using namespace std; struct Node { char ch; int freq; Node* left; Node* right; Node(char c, int f) : ch(c), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} Node(int f) : freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {} bool operator>(const Node& n) const { return freq > n.freq; } }; void getFreq(string& s, vector<int>& freq) { for (char c : s) { freq[c]++; } } Node* buildHuffmanTree(vector<int>& freq) { priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node>> pq; for (int i = 0; i < 256; i++) { if (freq[i] > 0) { pq.push(Node(i, freq[i])); } } while (pq.size() > 1) { Node* left = new Node(pq.top().ch, pq.top().freq); pq.pop(); Node* right = new Node(pq.top().ch, pq.top().freq); pq.pop(); Node* parent = new Node(left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; pq.push(*parent); } Node* root = new Node(pq.top().ch, pq.top().freq); return root; } void getHuffmanCode(Node* root, vector<string>& code, string path) { if (!root) { return; } if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) { code[root->ch] = path; } getHuffmanCode(root->left, code, path + "0"); getHuffmanCode(root->right, code, path + "1"); } void compress(string& s, vector<string>& code, string& compressed) { for (char c : s) { compressed += code[c]; } } void writeToFile(string& compressed, string& filename) { ofstream out(filename, ios::binary); int len = compressed.length(); out.write((char*)&len, sizeof(int)); int pos = 0; while (pos < len) { char c = 0; for (int i = 0; i < 8; i++) { if (pos + i >= len) { break; } if (compressed[pos + i] == '1') { c |= (1 << (7 - i)); } } pos += 8; out.write(&c, sizeof(char)); } out.close(); } void readFromFile(string& compressed, string& filename) { ifstream in(filename, ios::binary); int len; in.read((char*)&len, sizeof(int)); char c; while (in.read(&c, sizeof(char))) { for (int i = 7; i >= 0; i--) { if (compressed.length() == len) { break; } if (c & (1 << i)) { compressed += '1'; } else { compressed += '0'; } } } in.close(); } void decompress(Node* root, string& compressed, string& decompressed) { Node* p = root; for (char c : compressed) { if (c == '0') { p = p->left; } else { p = p->right; } if (p->left == nullptr && p->right == nullptr) { decompressed += p->ch; p = root; } } } int main() { string s = "This is a test string for Huffman coding."; vector<int> freq(256, 0); getFreq(s, freq); Node* root = buildHuffmanTree(freq); vector<string> code(256); getHuffmanCode(root, code, ""); string compressed; compress(s, code, compressed); writeToFile(compressed, "compressed.bin"); string compressed2; readFromFile(compressed2, "compressed.bin"); string decompressed; decompress(root, compressed2, decompressed); cout << "Original string: " << s << endl; cout << "Compressed string: " << compressed << endl; cout << "Decompressed string: " << decompressed << endl; return 0; } ```
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