Java编写哈夫曼编码,要求输入待编码的个数、输入符号、输入各符号的概率

时间: 2024-03-07 11:46:27 浏览: 26
好的,我可以帮你解决这个问题。你需要使用哈夫曼编码来压缩数据,是吗? 以下是Java编写哈夫曼编码的基本思路: 1. 创建一个节点类,包含符号、频率、左右子节点和编码字符串等属性; 2. 创建一个优先队列,用来存储所有的节点; 3. 将输入的符号和概率存储在一个Map中; 4. 将每个符号和概率对应的节点插入到优先队列中; 5. 从队列中取出两个频率最小的节点,合并成一个新节点,并将新节点插入到队列中; 6. 重复步骤5,直到队列中只剩下一个节点; 7. 遍历哈夫曼树,生成每个符号对应的编码字符串; 8. 将编码字符串输出。 下面是Java代码实现: ```java import java.util.*; public class Huffman { // 节点类 private static class Node implements Comparable<Node> { char symbol; double frequency; Node left, right; public Node(char symbol, double frequency) { this.symbol = symbol; this.frequency = frequency; } public Node(double frequency, Node left, Node right) { this.frequency = frequency; this.left = left; this.right = right; } public boolean isLeaf() { return left == null && right == null; } // 比较方法,用于优先队列 public int compareTo(Node other) { return Double.compare(this.frequency, other.frequency); } } // 生成哈夫曼树 private static Node buildHuffmanTree(Map<Character, Double> frequencies) { PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>(); for (char symbol : frequencies.keySet()) { pq.add(new Node(symbol, frequencies.get(symbol))); } while (pq.size() > 1) { Node left = pq.poll(); Node right = pq.poll(); pq.add(new Node(left.frequency + right.frequency, left, right)); } return pq.poll(); } // 生成编码表 private static Map<Character, String> buildCodeTable(Node root) { Map<Character, String> codes = new HashMap<>(); buildCodeTableHelper(root, "", codes); return codes; } private static void buildCodeTableHelper(Node node, String code, Map<Character, String> codes) { if (node.isLeaf()) { codes.put(node.symbol, code); } else { buildCodeTableHelper(node.left, code + "0", codes); buildCodeTableHelper(node.right, code + "1", codes); } } // 压缩数据 public static String compress(String input, Map<Character, String> codes) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (char c : input.toCharArray()) { sb.append(codes.get(c)); } return sb.toString(); } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); // 输入待编码的个数 System.out.print("请输入待编码的个数:"); int n = scanner.nextInt(); // 输入符号和概率 Map<Character, Double> frequencies = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { System.out.print("请输入符号和概率,用空格分隔:"); char symbol = scanner.next().charAt(0); double frequency = scanner.nextDouble(); frequencies.put(symbol, frequency); } // 生成哈夫曼树和编码表 Node root = buildHuffmanTree(frequencies); Map<Character, String> codes = buildCodeTable(root); // 输出编码表 System.out.println("编码表:"); for (char symbol : codes.keySet()) { System.out.println(symbol + ": " + codes.get(symbol)); } // 输入待压缩的数据 System.out.print("请输入待压缩的数据:"); String input = scanner.next(); // 压缩数据 String compressed = compress(input, codes); // 输出压缩结果 System.out.println("压缩结果:"); System.out.println(compressed); } } ``` 你可以根据自己的需要进行修改。希望能够帮到你!

相关推荐

最新推荐

recommend-type

哈夫曼编码-译码器课程设计报告.docx

设计一个利用哈夫曼算法的编码和译码系统,重复地显示并处理以下项目,直到选择退出为止。 基本要求: (1)将权值数据存放在数据文件(文件名为data.txt,位于执行程序的当前目录中) (2)分别采用动态和静态存储...
recommend-type

哈夫曼编码算法与分析(java实现)

哈夫曼编码算法与分析(java实现) 哈夫曼编码是一种广泛用于数据文件压缩的十分有效的编码方法,它通过对文件中各个字符出现的频率进行分析,生成各个字符的哈夫曼编码方案。哈夫曼编码的主要思想是通过构造一棵...
recommend-type

三元哈夫曼编码 哈夫曼树

"三元哈夫曼编码 哈夫曼树" 哈夫曼树是一种特殊的二叉树结构,它可以用于数据压缩、图像处理和网络通讯等领域。哈夫曼树的构造方法是根据给定的权值来构造一棵二叉树,使其带权路径长度 WPL 最小。哈夫曼树的优点是...
recommend-type

哈夫曼树及哈夫曼编码译码的实现

哈夫曼树的建立和编码过程分别通过两个循环实现,通过读取用户输入的权重和字符来构造哈夫曼树,并计算每个字符的哈夫曼编码。 哈夫曼编码具有优化数据传输效率的特点,因为它使得频繁出现的字符具有较短的编码,而...
recommend-type

哈夫曼编码(贪心算法)报告.doc

算法设计与分析实验报告,附已通过源码,供学习参考,共勉♪ 目录摘要如下: ...(包括输入格式、算法、输出格式) 5.实验结果与分析 (除了截图外,实验结果还用图表进行了分析) 6.结论 7.程序源码
recommend-type

VMP技术解析:Handle块优化与壳模板初始化

"这篇学习笔记主要探讨了VMP(Virtual Machine Protect,虚拟机保护)技术在Handle块优化和壳模板初始化方面的应用。作者参考了看雪论坛上的多个资源,包括关于VMP还原、汇编指令的OpCode快速入门以及X86指令编码内幕的相关文章,深入理解VMP的工作原理和技巧。" 在VMP技术中,Handle块是虚拟机执行的关键部分,它包含了用于执行被保护程序的指令序列。在本篇笔记中,作者详细介绍了Handle块的优化过程,包括如何删除不使用的代码段以及如何通过指令变形和等价替换来提高壳模板的安全性。例如,常见的指令优化可能将`jmp`指令替换为`push+retn`或者`lea+jmp`,或者将`lodsbyteptrds:[esi]`优化为`moval,[esi]+addesi,1`等,这些变换旨在混淆原始代码,增加反逆向工程的难度。 在壳模板初始化阶段,作者提到了1.10和1.21两个版本的区别,其中1.21版本增加了`Encodingofap-code`保护,增强了加密效果。在未加密时,代码可能呈现出特定的模式,而加密后,这些模式会被混淆,使分析更加困难。 笔记中还提到,VMP会使用一个名为`ESIResults`的数组来标记Handle块中的指令是否被使用,值为0表示未使用,1表示使用。这为删除不必要的代码提供了依据。此外,通过循环遍历特定的Handle块,并依据某种规律(如`v227&0xFFFFFF00==0xFACE0000`)进行匹配,可以找到需要处理的指令,如`push0xFACE0002`和`movedi,0xFACE0003`,然后将其替换为安全的重定位值或虚拟机上下文。 在结构体使用方面,笔记指出壳模板和用户代码都会通过`Vmp_AllDisassembly`函数进行解析,而且0x8和0x10字段通常都指向相同的结构体。作者还提到了根据`pNtHeader_OptionalHeader.Magic`筛选`ESI_Matching_Array`数组的步骤,这可能是为了进一步确定虚拟机上下文的设置。 这篇笔记深入解析了VMP技术在代码保护中的应用,涉及汇编指令的优化、Handle块的处理以及壳模板的初始化,对于理解反逆向工程技术以及软件保护策略有着重要的参考价值。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【进阶】音频处理基础:使用Librosa

![【进阶】音频处理基础:使用Librosa](https://picx.zhimg.com/80/v2-a39e5c9bff1d920097341591ca8a2dfe_1440w.webp?source=1def8aca) # 2.1 Librosa库的安装和导入 Librosa库是一个用于音频处理的Python库。要安装Librosa库,请在命令行中输入以下命令: ``` pip install librosa ``` 安装完成后,可以通过以下方式导入Librosa库: ```python import librosa ``` 导入Librosa库后,就可以使用其提供的各种函数
recommend-type

python中字典转换成json

在Python中,你可以使用`json`模块将字典转换为JSON格式的字符串。下面是一个简单的示例: ```python import json # 假设我们有一个字典 dict_data = { "name": "John", "age": 30, "city": "New York" } # 使用json.dumps()函数将字典转换为JSON json_string = json.dumps(dict_data) print(json_string) # 输出:{"name": "John", "age": 30, "city": "New York"}
recommend-type

C++ Primer 第四版更新:现代编程风格与标准库

"Cpp Primer第四版中文版(电子版)1" 本书《Cpp Primer》第四版是一本深入浅出介绍C++编程语言的教程,旨在帮助初学者和有经验的程序员掌握现代C++编程技巧。作者在这一版中进行了重大更新,以适应C++语言的发展趋势,特别是强调使用标准库来提高编程效率。书中不再过于关注底层编程技术,而是将重点放在了标准库的运用上。 第四版的主要改动包括: 1. 内容重组:为了反映现代C++编程的最佳实践,书中对语言主题的顺序进行了调整,使得学习路径更加顺畅。 2. 添加辅助学习工具:每章增设了“小结”和“术语”部分,帮助读者回顾和巩固关键概念。此外,重要术语以黑体突出,已熟悉的术语以楷体呈现,以便读者识别。 3. 特殊标注:用特定版式标注关键信息,提醒读者注意语言特性,避免常见错误,强调良好编程习惯,同时提供通用的使用技巧。 4. 前后交叉引用:增加引用以帮助读者理解概念之间的联系。 5. 额外讨论和解释:针对复杂概念和初学者常遇到的问题,进行深入解析。 6. 大量示例:提供丰富的代码示例,所有源代码都可以在线获取,便于读者实践和学习。 本书保留了前几版的核心特色,即以实例教学,通过解释和展示语言特性来帮助读者掌握C++。作者的目标是创作一本清晰、全面、准确的教程,让读者在编写程序的过程中学习C++,同时也展示了如何有效地利用这门语言。 《Cpp Primer》第四版不仅适合C++初学者,也适合想要更新C++知识的老手,它全面覆盖了C++语言的各个方面,包括基础语法、类、模板、STL(Standard Template Library)等,同时引入了现代C++的特性,如智能指针、RAII(Resource Acquisition Is Initialization)、lambda表达式等,使读者能够跟上C++语言的发展步伐,提升编程技能。