假定字符集{a,b,c,d,e,f }中的字符在电码中出现的次数如下: 字符 a b c d e f 频度 9 12 20 23 15 5 构造一棵哈夫曼树(6分),给出每个字符的哈夫曼编码(4分),并计算哈夫曼树的加权路径长度WPL(2分)。 哈夫曼树为(6分):
时间: 2024-11-15 09:23:32 浏览: 2
构造哈夫曼树的过程通常包括以下步骤:
1. **创建频率节点**:首先,为给定字符及其频率创建一对节点,例如'a'对应9次,'b'对应12次,依此类推。
2. **构建初始集合**:将所有频率节点放入一个优先队列(最小堆)中,其中小的频率对应更高的优先级。
3. **合并节点**:每次从队列中取出两个频率最低的节点,合并它们成为一个新节点,新节点的频率为其左右子节点频率之和。然后将这个新节点放回队列。
4. **重复直到只剩一个节点**:继续此过程,直到队列中只剩下一个节点,这就是哈夫曼树的根节点。
对于给定的字符集,按照上述步骤,构建出的哈夫曼树可能如下所示(因为这是一个文本描述,实际图形无法展示,你可以通过手动构建或在线工具可视化它):
```
(58)
/ \
(28) (33)
/ \ / \
(17) (21) (12) (21)
/ \ / \
a b c d
```
每个字符的哈夫曼编码可通过自底向上遍历哈夫曼树获得,根据连接方向确定0和1:
- 'a': 01
- 'b': 10
- 'c': 110
- 'd': 111
- 'e': 0
- 'f': 1
**计算加权路径长度(WPL)**:WPL是所有叶子节点到根节点路径上边的权值总和。在哈夫曼树中,由于每条边代表了两个节点的频率差,所以可以用公式 WPL = Σ(frequency of node * distance from root),这里的distance可以表示为边的数量。代入数据计算得到:
WPL = (9*1 + 12*2 + 20*3 + 23*4 + 15*2 + 5*1) = (9 + 24 + 60 + 92 + 30 + 5)
最终,WPL = 244。
阅读全文