哈夫曼编码译码java

时间: 2024-03-30 07:32:06 浏览: 197
CPP

哈夫曼编码译码

哈夫曼编码是一种常用的数据压缩算法,它通过将出现频率较高的字符用较短的编码表示,而将出现频率较低的字符用较长的编码表示,从而实现对数据的压缩。下面是一个简单的哈夫曼编码和译码的Java实现示例: ```java import java.util.*; class HuffmanNode implements Comparable<HuffmanNode> { char data; int frequency; HuffmanNode left, right; public HuffmanNode(char data, int frequency) { this.data = data; this.frequency = frequency; left = right = null; } public int compareTo(HuffmanNode node) { return this.frequency - node.frequency; } } public class HuffmanCoding { public static void main(String[] args) { String text = "Hello, World!"; Map<Character, Integer> frequencyMap = buildFrequencyMap(text); HuffmanNode root = buildHuffmanTree(frequencyMap); Map<Character, String> huffmanCodes = buildHuffmanCodes(root); String encodedText = encode(text, huffmanCodes); String decodedText = decode(encodedText, root); System.out.println("Original text: " + text); System.out.println("Encoded text: " + encodedText); System.out.println("Decoded text: " + decodedText); } private static Map<Character, Integer> buildFrequencyMap(String text) { Map<Character, Integer> frequencyMap = new HashMap<>(); for (char c : text.toCharArray()) { frequencyMap.put(c, frequencyMap.getOrDefault(c, 0) + 1); } return frequencyMap; } private static HuffmanNode buildHuffmanTree(Map<Character, Integer> frequencyMap) { PriorityQueue<HuffmanNode> pq = new PriorityQueue<>(); for (Map.Entry<Character, Integer> entry : frequencyMap.entrySet()) { pq.add(new HuffmanNode(entry.getKey(), entry.getValue())); } while (pq.size() > 1) { HuffmanNode left = pq.poll(); HuffmanNode right = pq.poll(); HuffmanNode parent = new HuffmanNode('\0', left.frequency + right.frequency); parent.left = left; parent.right = right; pq.add(parent); } return pq.poll(); } private static Map<Character, String> buildHuffmanCodes(HuffmanNode root) { Map<Character, String> huffmanCodes = new HashMap<>(); buildHuffmanCodesHelper(root, "", huffmanCodes); return huffmanCodes; } private static void buildHuffmanCodesHelper(HuffmanNode node, String code, Map<Character, String> huffmanCodes) { if (node == null) { return; } if (node.left == null && node.right == null) { huffmanCodes.put(node.data, code); } buildHuffmanCodesHelper(node.left, code + "0", huffmanCodes); buildHuffmanCodesHelper(node.right, code + "1", huffmanCodes); } private static String encode(String text, Map<Character, String> huffmanCodes) { StringBuilder encodedText = new StringBuilder(); for (char c : text.toCharArray()) { encodedText.append(huffmanCodes.get(c)); } return encodedText.toString(); } private static String decode(String encodedText, HuffmanNode root) { StringBuilder decodedText = new StringBuilder(); HuffmanNode current = root; for (char c : encodedText.toCharArray()) { if (c == '0') { current = current.left; } else { current = current.right; } if (current.left == null && current.right == null) { decodedText.append(current.data); current = root; } } return decodedText.toString(); } } ``` 以上是一个简单的哈夫曼编码和译码的Java实现示例。你可以根据需要进行修改和扩展。希望对你有帮助!
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