使用java设计一个简单的哈夫曼编码/译码系统,系统应具有如下功能: 1、接收原始数据。 从终端读入字符集大小n,以及n个字符和n个权值,建立哈夫曼树(输出哈弗曼树的存储结构的终态)。 2、编码 利用已建好的哈弗曼树,对输入的正文进行编码,存储编码结果。 3、译码 利用编码后的结果进行译码,存储译码结果。 4、打印编码规则 即字符与编码的一一对应关系。 5、打印哈夫曼树 将已创建的哈弗曼树输出到显示器上。

时间: 2024-02-25 12:58:10 浏览: 78
好的,以下是一个简单的哈夫曼编码/译码系统的 Java 实现。代码中有注释说明每个方法的功能,您可以根据自己的需要进行修改和优化。 ```java import java.util.*; public class HuffmanCode { private static Map<Character, String> codeTable = new HashMap<>(); // 储存字符与编码的映射表 private static Node root = null; // 哈夫曼树的根节点 // 定义哈夫曼树的节点类 private static class Node implements Comparable<Node> { int weight; Node left, right; public Node(int weight) { this.weight = weight; } public Node(int weight, Node left, Node right) { this.weight = weight; this.left = left; this.right = right; } // 根据节点的权值进行排序 public int compareTo(Node o) { return this.weight - o.weight; } } // 读取输入的字符集大小n,以及n个字符和n个权值,建立哈夫曼树 private static void buildHuffmanTree(Scanner scanner) { int n = scanner.nextInt(); PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>(); // 将字符和权值分别加入优先队列中 for (int i = 0; i < n; i++) { char c = scanner.next().charAt(0); int weight = scanner.nextInt(); pq.add(new Node(weight)); } // 通过优先队列构建哈夫曼树 while (pq.size() > 1) { Node left = pq.poll(); Node right = pq.poll(); Node parent = new Node(left.weight + right.weight, left, right); pq.add(parent); } root = pq.poll(); } // 递归地遍历哈夫曼树,生成字符和编码的映射表 private static void generateCodeTable(Node node, String code) { if (node.left == null && node.right == null) { codeTable.put((char) node.weight, code); } else { generateCodeTable(node.left, code + "0"); generateCodeTable(node.right, code + "1"); } } // 利用已建好的哈夫曼树,对输入的正文进行编码,存储编码结果 private static String encode(String text) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < text.length(); i++) { char c = text.charAt(i); sb.append(codeTable.get(c)); } return sb.toString(); } // 利用编码后的结果进行译码,存储译码结果 private static String decode(String encodedText) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); Node node = root; for (int i = 0; i < encodedText.length(); i++) { char c = encodedText.charAt(i); if (c == '0') { node = node.left; } else { node = node.right; } if (node.left == null && node.right == null) { sb.append((char) node.weight); node = root; } } return sb.toString(); } // 打印编码规则,即字符与编码的一一对应关系 private static void printCodeTable() { for (Map.Entry<Character, String> entry : codeTable.entrySet()) { System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue()); } } // 打印哈夫曼树 private static void printHuffmanTree(Node node, int depth) { if (node == null) { return; } printHuffmanTree(node.right, depth + 1); for (int i = 0; i < depth; i++) { System.out.print(" "); } if (node.left != null || node.right != null) { System.out.println(node.weight + "*"); } else { System.out.println(node.weight); } printHuffmanTree(node.left, depth + 1); } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); buildHuffmanTree(scanner); generateCodeTable(root, ""); printCodeTable(); printHuffmanTree(root, 0); String text = "hello world"; String encodedText = encode(text); System.out.println(encodedText); String decodedText = decode(encodedText); System.out.println(decodedText); } } ```
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