基于哈夫曼树的数据压缩算法代码

时间: 2023-10-04 13:07:40 浏览: 107
以下是基于哈夫曼树的数据压缩算法的C++代码: ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <unordered_map> using namespace std; // 定义哈夫曼树节点 struct HuffmanNode { char ch; // 字符 int freq; // 频率 HuffmanNode* left; // 左子树 HuffmanNode* right; // 右子树 HuffmanNode(char ch, int freq) { this->ch = ch; this->freq = freq; left = nullptr; right = nullptr; } // 定义比较运算符,用于优先队列排序 bool operator<(const HuffmanNode& other) const { return freq > other.freq; } }; // 建立哈夫曼树 HuffmanNode* buildHuffmanTree(unordered_map<char, int>& freqMap) { // 构建优先队列,按照频率从小到大排序 priority_queue<HuffmanNode> minHeap; for (auto& pair : freqMap) { minHeap.push(HuffmanNode(pair.first, pair.second)); } // 循环取出两个频率最小的节点,合并为一个新节点,并将新节点加入队列 while (minHeap.size() > 1) { HuffmanNode* left = new HuffmanNode(minHeap.top().ch, minHeap.top().freq); minHeap.pop(); HuffmanNode* right = new HuffmanNode(minHeap.top().ch, minHeap.top().freq); minHeap.pop(); HuffmanNode* parent = new HuffmanNode('\0', left->freq + right->freq); parent->left = left; parent->right = right; minHeap.push(*parent); } // 队列中剩余的节点即为根节点 HuffmanNode* root = new HuffmanNode(minHeap.top().ch, minHeap.top().freq); root->left = minHeap.top().left; root->right = minHeap.top().right; return root; } // 生成哈夫曼编码表 void generateHuffmanCodeTable(HuffmanNode* root, string code, unordered_map<char, string>& codeTable) { if (root == nullptr) { return; } if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) { codeTable[root->ch] = code; return; } generateHuffmanCodeTable(root->left, code + "0", codeTable); generateHuffmanCodeTable(root->right, code + "1", codeTable); } // 压缩数据 string compressData(string data) { // 统计字符频率 unordered_map<char, int> freqMap; for (char ch : data) { freqMap[ch]++; } // 建立哈夫曼树 HuffmanNode* root = buildHuffmanTree(freqMap); // 生成哈夫曼编码表 unordered_map<char, string> codeTable; generateHuffmanCodeTable(root, "", codeTable); // 压缩数据 string compressedData; for (char ch : data) { compressedData += codeTable[ch]; } return compressedData; } // 解压数据 string decompressData(string compressedData, HuffmanNode* root) { string decompressedData; HuffmanNode* node = root; for (char bit : compressedData) { if (bit == '0') { node = node->left; } else { node = node->right; } if (node->left == nullptr && node->right == nullptr) { decompressedData += node->ch; node = root; } } return decompressedData; } int main() { string data = "hello world"; cout << "Original data: " << data << endl; // 压缩数据 string compressedData = compressData(data); cout << "Compressed data: " << compressedData << endl; // 解压数据 string decompressedData = decompressData(compressedData, buildHuffmanTree(unordered_map<char, int>())); cout << "Decompressed data: " << decompressedData << endl; return 0; } ``` 以上代码中,首先统计字符频率,然后建立哈夫曼树,生成哈夫曼编码表,最后根据编码表压缩数据。在解压数据时,根据哈夫曼树的结构和编码表进行反向解码。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

数据结构课程设计哈夫曼树编译码器报告.doc

在哈夫曼树中,出现频率高的字符具有较短的编码,而出现频率低的字符具有较长的编码,以此实现高效的数据压缩。 **需求分析** 1. **设计名称**:哈夫曼编译码器 2. **设计内容与目的**:本课程设计旨在实现一个...
recommend-type

哈夫曼编码(贪心算法)报告.doc

报告中并未给出完整的`Huffman.cpp`源码,但提到了`Huffman`类和相关的`HuffmanTree`、`Pre_Order`、`In_Order`等函数,这些函数用于构建哈夫曼树并输出遍历结果。 总结,哈夫曼编码是一种利用贪心策略构建最优前缀...
recommend-type

数据结构综合课设设计一个哈夫曼的编/译码系统.docx

本项目要求设计一个基于哈夫曼编码的编译码系统,包括初始化、编码、解码、打印代码文件和打印哈夫曼树等功能,实现对字符集的高效处理。 1. 初始化阶段(Initialization): 在这一阶段,系统需从用户输入中获取...
recommend-type

哈夫曼树编码译码系统 课程设计

哈夫曼树编码和译码系统是一种基于数据压缩和解压缩的高效算法,常用于文本、图像等数据的传输。该系统主要包含两个核心部分:哈夫曼树的建立和哈夫曼编码的生成与译码。 哈夫曼树是一种特殊的二叉树,它的每个叶子...
recommend-type

哈夫曼编码压缩解压缩程序(CPP写的)

总的来说,哈夫曼编码是一种有效的数据压缩算法,尤其适用于存储或传输大量文本数据的场景。通过理解和实现这样的压缩解压缩程序,我们可以更深入地理解数据压缩的原理,同时也能在实际项目中应用这些技术来优化数据...
recommend-type

macOS 10.9至10.13版高通RTL88xx USB驱动下载

资源摘要信息:"USB_RTL88xx_macOS_10.9_10.13_driver.zip是一个为macOS系统版本10.9至10.13提供的高通USB设备驱动压缩包。这个驱动文件是针对特定的高通RTL88xx系列USB无线网卡和相关设备的,使其能够在苹果的macOS操作系统上正常工作。通过这个驱动,用户可以充分利用他们的RTL88xx系列设备,包括但不限于USB无线网卡、USB蓝牙设备等,从而实现在macOS系统上的无线网络连接、数据传输和其他相关功能。 高通RTL88xx系列是广泛应用于个人电脑、笔记本、平板和手机等设备的无线通信组件,支持IEEE 802.11 a/b/g/n/ac等多种无线网络标准,为用户提供了高速稳定的无线网络连接。然而,为了在不同的操作系统上发挥其性能,通常需要安装相应的驱动程序。特别是在macOS系统上,由于操作系统的特殊性,不同版本的系统对硬件的支持和驱动的兼容性都有不同的要求。 这个压缩包中的驱动文件是特别为macOS 10.9至10.13版本设计的。这意味着如果你正在使用的macOS版本在这个范围内,你可以下载并解压这个压缩包,然后按照说明安装驱动程序。安装过程通常涉及运行一个安装脚本或应用程序,或者可能需要手动复制特定文件到系统目录中。 请注意,在安装任何第三方驱动程序之前,应确保从可信赖的来源获取。安装非官方或未经认证的驱动程序可能会导致系统不稳定、安全风险,甚至可能违反操作系统的使用条款。此外,在安装前还应该查看是否有适用于你设备的更新驱动版本,并考虑备份系统或创建恢复点,以防安装过程中出现问题。 在标签"凄 凄 切 切 群"中,由于它们似乎是无意义的汉字组合,并没有提供有关该驱动程序的具体信息。如果这是一组随机的汉字,那可能是压缩包文件名的一部分,或者可能是文件在上传或处理过程中产生的错误。因此,这些标签本身并不提供与驱动程序相关的任何技术性知识点。 总结来说,USB_RTL88xx_macOS_10.9_10.13_driver.zip包含了用于特定高通RTL88xx系列USB设备的驱动,适用于macOS 10.9至10.13版本的操作系统。在安装驱动之前,应确保来源的可靠性,并做好必要的系统备份,以防止潜在的系统问题。"
recommend-type

PyCharm开发者必备:提升效率的Python环境管理秘籍

# 摘要 本文系统地介绍了PyCharm集成开发环境的搭建、配置及高级使用技巧,重点探讨了如何通过PyCharm进行高效的项目管理和团队协作。文章详细阐述了PyCharm项目结构的优化方法,包括虚拟环境的有效利用和项目依赖的管理。同时,本文也深入分析了版本控制的集成流程,如Git和GitHub的集成,分支管理和代码合并策略。为了提高代码质量,本文提供了配置和使用linters以及代码风格和格式化工具的指导。此外,本文还探讨了PyCharm的调试与性能分析工具,插件生态系统,以及定制化开发环境的技巧。在团队协作方面,本文讲述了如何在PyCharm中实现持续集成和部署(CI/CD)、代码审查,以及
recommend-type

matlab中VBA指令集

MATLAB是一种强大的数值计算和图形处理软件,主要用于科学计算、工程分析和技术应用。虽然它本身并不是基于Visual Basic (VB)的,但在MATLAB环境中可以利用一种称为“工具箱”(Toolbox)的功能,其中包括了名为“Visual Basic for Applications”(VBA)的接口,允许用户通过编写VB代码扩展MATLAB的功能。 MATLAB的VBA指令集实际上主要是用于操作MATLAB的工作空间(Workspace)、图形界面(GUIs)以及调用MATLAB函数。VBA代码可以在MATLAB环境下运行,执行的任务可能包括但不限于: 1. 创建和修改变量、矩阵
recommend-type

在Windows Forms和WPF中实现FontAwesome-4.7.0图形

资源摘要信息: "将FontAwesome470应用于Windows Forms和WPF" 知识点: 1. FontAwesome简介: FontAwesome是一个广泛使用的图标字体库,它提供了一套可定制的图标集合,这些图标可以用于Web、桌面和移动应用的界面设计。FontAwesome 4.7.0是该库的一个版本,它包含了大量常用的图标,用户可以通过简单的CSS类名引用这些图标,而无需下载单独的图标文件。 2. .NET开发中的图形处理: 在.NET开发中,图形处理是一个重要的方面,它涉及到创建、修改、显示和保存图像。Windows Forms和WPF(Windows Presentation Foundation)是两种常见的用于构建.NET桌面应用程序的用户界面框架。Windows Forms相对较为传统,而WPF提供了更为现代和丰富的用户界面设计能力。 3. 将FontAwesome集成到Windows Forms中: 要在Windows Forms应用程序中使用FontAwesome图标,首先需要将FontAwesome字体文件(通常是.ttf或.otf格式)添加到项目资源中。然后,可以通过设置控件的字体属性来使用FontAwesome图标,例如,将按钮的字体设置为FontAwesome,并通过设置其Text属性为相应的FontAwesome类名(如"fa fa-home")来显示图标。 4. 将FontAwesome集成到WPF中: 在WPF中集成FontAwesome稍微复杂一些,因为WPF对字体文件的支持有所不同。首先需要在项目中添加FontAwesome字体文件,然后通过XAML中的FontFamily属性引用它。WPF提供了一个名为"DrawingImage"的类,可以将图标转换为WPF可识别的ImageSource对象。具体操作是使用"FontIcon"控件,并将FontAwesome类名作为Text属性值来显示图标。 5. FontAwesome字体文件的安装和引用: 安装FontAwesome字体文件到项目中,通常需要先下载FontAwesome字体包,解压缩后会得到包含字体文件的FontAwesome-master文件夹。将这些字体文件添加到Windows Forms或WPF项目资源中,一般需要将字体文件复制到项目的相应目录,例如,对于Windows Forms,可能需要将字体文件放置在与主执行文件相同的目录下,或者将其添加为项目的嵌入资源。 6. 如何使用FontAwesome图标: 在使用FontAwesome图标时,需要注意图标名称的正确性。FontAwesome提供了一个图标检索工具,帮助开发者查找和确认每个图标的确切名称。每个图标都有一个对应的CSS类名,这个类名就是用来在应用程序中引用图标的。 7. 面向不同平台的应用开发: 由于FontAwesome最初是为Web开发设计的,将它集成到桌面应用中需要做一些额外的工作。在不同平台(如Web、Windows、Mac等)之间保持一致的用户体验,对于开发团队来说是一个重要考虑因素。 8. 版权和使用许可: 在使用FontAwesome字体图标时,需要遵守其提供的许可证协议。FontAwesome有多个许可证版本,包括免费的公共许可证和个人许可证。开发者在将FontAwesome集成到项目中时,应确保符合相关的许可要求。 9. 资源文件管理: 在管理包含FontAwesome字体文件的项目时,应当注意字体文件的维护和更新,确保在未来的项目版本中能够继续使用这些图标资源。 10. 其他图标字体库: FontAwesome并不是唯一一个图标字体库,还有其他类似的选择,例如Material Design Icons、Ionicons等。开发人员可以根据项目需求和偏好选择合适的图标库,并学习如何将它们集成到.NET桌面应用中。 以上知识点总结了如何将FontAwesome 4.7.0这一图标字体库应用于.NET开发中的Windows Forms和WPF应用程序,并涉及了相关的图形处理、资源管理和版权知识。通过这些步骤和细节,开发者可以更有效地增强其应用程序的视觉效果和用户体验。
recommend-type

【Postman进阶秘籍】:解锁高级API测试与管理的10大技巧

# 摘要 本文系统地介绍了Postman工具的基础使用方法和高级功能,旨在提高API测试的效率与质量。第一章概述了Postman的基本操作,为读者打下使用基础。第二章深入探讨了Postman的环境变量设置、集合管理以及自动化测试流程,特别强调了测试脚本的编写和持续集成的重要性。第三章介绍了数据驱动测试、高级断言技巧以及性能测试,这些都是提高测试覆盖率和测试准确性的关键技巧。第四章侧重于API的管理,包括版本控制、文档生成和分享,以及监控和报警系统的设计,这些是维护和监控API的关键实践。最后,第五章讨论了Postman如何与DevOps集成以及插件的使用和开发,展示了Postman在更广阔的应