哈夫曼编码(参考实验指导书相关内容) (1)二叉树结点定义 (2)创建二叉链表节点 (3)哈夫曼树结点定义 (4)采用前序遍历递归方法求出叶子结点的编码 (5)通过遍历哈夫曼树输出哈夫曼编码
时间: 2024-11-18 19:17:57 浏览: 17
数据结构哈夫曼树编码译码实验报告--15页.pdf
哈夫曼编码是一种基于频率的有损数据压缩技术,用于构建最优的前缀码。以下是关于哈夫曼编码的一些关键部分:
(1)二叉树结点定义:在哈夫曼树的构建过程中,每个结点通常表示一个字符及其出现的频率。结点由两个属性组成:一个字符(通常是小写字母、数字或其他符号),以及与其关联的频率值。这个结构可以简单地定义为一个包含字符和频率的键值对。
```python
class HuffmanNode:
def __init__(self, char, freq):
self.char = char
self.freq = freq
self.left = None
self.right = None
```
(2)创建二叉链表节点:为了方便后续操作,比如合并频率最小的结点,我们使用了一个特殊的二叉链表。这种链表的结点也包括字符和频率,并连接到左和右子节点,同时增加了一个`parent`指针链接到其父节点。
```python
class HuffmanTreeNode:
def __init__(self, char, freq):
self.char = char
self.freq = freq
self.left = None
self.right = None
self.parent = None
```
(3)哈夫曼树结点定义:在实际的哈夫曼树中,结点是带权路径长度(WPL)最短的二叉树结点,这通常需要动态构建。哈夫曼树的根结点没有父节点(parent=None),其他的结点都有一个指向父节点的引用。
(4)前序遍历法求叶节点编码:当我们完成哈夫曼树的构建后,通过前序遍历(根-左-右)的方式给每一个叶子节点分配编码。因为每次合并都是将频率最低的两棵树合并成一个新的树,所以从左子节点开始记录序列,直到遇到非叶子节点。
(5)遍历哈夫曼树输出哈夫曼编码:从根节点出发,对于每个字符,沿路径向左走代表0,向右走代表1。当到达叶子节点时,就得到该字符的哈夫曼编码。整个过程可以是迭代的,也可以递归实现。
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