设某系统在通信联络中只可能出现六种字符A,B,C,D,E,F,各字母出现的概率分别为:0.18,0.1,0.05,0.26,0.32,0.09。 (1)试以各字母出现的概率为权值构造一棵赫夫曼树。 (2)求出该树的带权路径长度。 (3)写出各字符的哈夫曼编码。
时间: 2024-06-13 12:08:23 浏览: 253
以下是针对该问题的回答:
1. 根据赫夫曼编码的构造方法,我们可以先将各个字符按照概率从小到大排序,然后将概率最小的两个字符合并成一个节点,权值为两个字符的权值之和,直到最后只剩下一个节点为止。具体步骤如下:
1)将各个字符按照概率从小到大排序,得到序列:C(0.05),B(0.1),A(0.18),F(0.09),D(0.26),E(0.32)。
2)取出概率最小的两个字符C和B,合并成一个节点CB,权值为0.05+0.1=0.15,得到序列:CB(0.15),A(0.18),F(0.09),D(0.26),E(0.32)。
3)取出概率最小的两个字符CB和A,合并成一个节点CBA,权值为0.15+0.18=0.33,得到序列:CBA(0.33),F(0.09),D(0.26),E(0.32)。
4)取出概率最小的两个字符F和D,合并成一个节点FD,权值为0.09+0.26=0.35,得到序列:CBA(0.33),FD(0.35),E(0.32)。
5)取出概率最小的两个字符CBA和FD,合并成一个节点CBAFD,权值为0.33+0.35=0.68,得到序列:CBAFD(0.68),E(0.32)。
6)最后将剩下的两个节点CBAFD和E合并成一个节点,权值为0.68+0.32=1,得到赫夫曼树。
2. 根据赫夫曼树的定义,带权路径长度是指所有叶子节点的权值乘以到根节点的路径长度之和。因此,我们可以先计算出每个叶子节点的权值和到根节点的路径长度,然后将所有叶子节点的权值乘以到根节点的路径长度之和即可得到带权路径长度。具体步骤如下:
1)计算叶子节点C、B、A、F、D、E到根节点的路径长度分别为1、2、2、3、3、2。
2)计算带权路径长度为0.05×1+0.1×2+0.18×2+0.09×3+0.26×3+0.32×2=2.51。
3. 根据赫夫曼编码的构造方法,我们可以从赫夫曼树的根节点开始,向左走为0,向右走为1,直到到达叶子节点,得到该叶子节点的哈夫曼编码。具体步骤如下:
1)字符C的哈夫曼编码为000。
2)字符B的哈夫曼编码为001。
3)字符A的哈夫曼编码为01。
4)字符F的哈夫曼编码为10。
5)字符D的哈夫曼编码为110。
6)字符E的哈夫曼编码为111。
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