已知下列字符A、B、C、D、E、F的权值分别为14、2、18、10、3、7,试构造其对应哈夫曼树(要求左子树权值小于右子树权值),并求其哈夫曼编码。
时间: 2023-07-10 20:41:47 浏览: 152
首先,我们需要按照权值从小到大对字符进行排序,得到:B(2)、E(3)、F(7)、D(10)、A(14)、C(18)。
接下来,我们需要构造哈夫曼树,步骤如下:
1. 将权值最小的两个字符(B和E)作为叶子节点,构造一棵只有这两个节点的二叉树,权值为它们的和(2+3=5)。
2. 将权值次小的字符(F)与上一步构造的二叉树合并,构造一棵新的二叉树,权值为它们的和(5+7=12)。
3. 将权值第三小的字符(D)与上一步构造的二叉树合并,构造一棵新的二叉树,权值为它们的和(10+12=22)。
4. 将权值第四小的字符(A)与上一步构造的二叉树合并,构造一棵新的二叉树,权值为它们的和(14+22=36)。
5. 将权值第五小的字符(C)与上一步构造的二叉树合并,构造一棵新的二叉树,权值为它们的和(18+36=54)。
最终得到的哈夫曼树如下:
```
54
/ \
36 C
/ \
14 22
/ \
A 10
/ \
D 12
/ \
F E
/ \
B -
```
接下来,我们可以根据哈夫曼树来求出每个字符的哈夫曼编码:
```
A:0
B:110
C:10
D:111
E:101
F:100
```
因此,字符A的哈夫曼编码为0,字符B的哈夫曼编码为110,字符C的哈夫曼编码为10,字符D的哈夫曼编码为111,字符E的哈夫曼编码为101,字符F的哈夫曼编码为100。
相关问题
已知下列字符A、B、C、D、E、F、G的权值分别为3、12、7、4、2、8,11,请为这7个字母设计哈夫曼编码。
哈夫曼编码是一种用于数据压缩的自定编码方法,通过构建一个最优二叉树(也称哈夫曼树)来给每个字符分配一个独一无二的编码。对于给定的字符及其权值,我们将按照构建哈夫曼树的过程来分配编码。
首先,我们需要对字符和它们的权值进行排序并创建一个空的哈夫曼树。接下来,我们将交替选择两个权值最小的节点合并成一个新的节点,新节点的权值为两小节点的权值之和,并将新节点添加到树中。这个过程会一直持续到只剩下一个节点,也就是树的根节点,此时的树就是哈夫曼树。
下面是按照上述步骤为给定字符和权值创建哈夫曼编码的过程:
1. 列出字符及权值:
A: 3
B: 12
C: 7
D: 4
E: 2
F: 8
G: 11
2. 将这些值从小到大排序:
E: 2
D: 4
A: 3
B: 12
F: 8
C: 7
G: 11
3. 从最小的两个值开始,合并它们并更新权值:
- 新节点:E+D (权值6)
- 剩余:A, B, F, C, G
4. 接着,合并权值为6的新节点和最小的一个剩余值(这里可能是A或C),形成新的节点,权值为9或10,具体看哪个更小:
- 如果A的权值较小:A+E+D (权值9)
- 如果C的权值较小:C+F+D (权值13)
5. 重复此过程,直到只剩一个节点,得到最终的哈夫曼树。
由于这是一个文本生成的限制,我无法直接展示完整的树结构和编码,但你可以按照上述步骤手动绘制或使用编程语言(如Python的`heapq`库)来实现这个过程。一旦你完成了哈夫曼树的构造,你就能找到每个字符的哈夫曼编码。最后的三个相关问题是:
已知下列字符A、B、C、D、E、F、G的权值分别为3、12、7、4、2、8、11,求其对应哈夫曼存储结构的初态和终态
以下是字符A、B、C、D、E、F、G的哈夫曼树的初态和终态:
初态:
```
A: 3
B: 12
C: 7
D: 4
E: 2
F: 8
G: 11
```
终态:
```
45
/ \
/ \
/ \
/ \
22 23
/ \ / \
/ \ / \
10 12 7 16
/ \ / \
E F G D
```
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