题7在通信系统中, 信息是通过0和1编码串进行传输。假设所传输的信息都是由 26个大写英文字母组成的符号串,当给定输入的字母符号串,试设计算法使得所发 送该字母符号串的总0和1的编码位数最少,输出该01串长度。
时间: 2024-06-07 12:09:57 浏览: 188
通过串口发送数据
4星 · 用户满意度95%
这是一道经典的霍夫曼编码问题。霍夫曼编码是一种无损压缩数据的方法,它通过将频率高的符号用较短的编码表示,从而降低整个数据的编码长度。
我们可以先统计每个字母在给定的符号串中出现的频率,然后构建霍夫曼树,最后计算出该字母符号串的总0和1的编码位数。
具体步骤如下:
1. 统计每个字母在给定的符号串中出现的频率,可以使用一个哈希表来实现。假设符号串中一共有n个字母,则需要遍历整个符号串,时间复杂度为O(n)。
2. 构建霍夫曼树,可以使用最小堆来实现。首先将所有的字母频率作为叶子节点插入到最小堆中,并按照频率从小到大进行排序。然后每次取出堆顶的两个节点,创建一个新的父节点,其频率为这两个节点的频率之和,并将这个新节点插入到最小堆中。不断重复这个过程,直到最小堆中只剩下一个节点,这个节点就是霍夫曼树的根节点。构建霍夫曼树的时间复杂度为O(nlogn)。
3. 计算编码位数。从霍夫曼树的根节点开始,对于每个叶子节点,记录下从根节点到该叶子节点的路径上的所有边的权值(即0或1),并将这些边的权值拼接起来,得到该字母的编码。最终,将所有字母的编码位数相加,就是该字母符号串的总0和1的编码位数。计算编码位数的时间复杂度为O(n)。
因此,总的时间复杂度为O(nlogn)。
阅读全文