这是一个简单的 MATLAB 实现霍夫曼编码的示例代码: 复制 function [code, dict] = huffman_encode(text) % 构建霍夫曼编码树 freq = histcounts(double(text), 0:255); nodes = cell(numel(freq), 1); for i = 1:numel(freq) nodes{i} = struct('symbol', i-1, 'freq', freq(i)); end while numel(nodes) > 1 [freqs, idx] = sort(cellfun(@(n) n.freq, nodes)); nodes = {struct('left', nodes{idx(1)}, 'right', nodes{idx(2)}, ... 'freq', freqs(1)+freqs(2)) nodes{idx(3:end)}}; end % 构建编码表 dict = repmat(struct('symbol', 0, 'code', ''), numel(freq), 1); stack = struct('node', nodes{1}, 'code', ''); while ~isempty(stack) node = stack(end).node; code = stack(end).code; stack(end) = []; if isfield(node, 'symbol') dict(node.symbol+1).symbol = node.symbol; dict(node.symbol+1).code = code; else stack(end+1:end+2) = [struct('node', node.left, 'code', [code '0']) ... struct('node', node.right, 'code', [code '1'])]; end end % 编码文本 code = cat(2, dict(double(text)+1).code); end 这个函数接受一个字符串,返回一个编码表和对应的编码文本。编码表是一个结构数组,每个元素包含一个符号和对应的编码。编码文本是一个字符串,由每个符号的编码按顺序拼接而成。
时间: 2024-02-05 20:02:58 浏览: 89
非常感谢您提供的 MATLAB 实现霍夫曼编码的示例代码!这是一个基于霍夫曼树和栈的实现方法,主要包括以下几个步骤:
1. 统计输入字符串中每个字符出现的频率,形成一个频率数组 freq。
2. 根据频率数组构建霍夫曼树。首先将每个字符和对应的频率封装成一个结构体,然后将这些结构体存储到节点数组 nodes 中。接着,从节点数组中选择两个频率最小的节点,将它们合并成一个新节点,并将新节点添加到节点数组中。重复这个过程,直到节点数组中只剩下一个节点,即为霍夫曼树的根节点。
3. 构建编码表 dict。使用栈来遍历霍夫曼树,初始时将根节点和空编码入栈。每次从栈顶取出一个节点,如果该节点为叶节点,则将对应的符号和编码存储到编码表 dict 中;否则,将该节点的左右子节点和对应的编码入栈。
4. 编码输入字符串。根据编码表 dict 将输入字符串中的每个符号转换为对应的编码,最终将这些编码按顺序拼接而成编码文本 code。
需要注意的是,这是一个简单的示例代码,实际应用中可能需要根据具体的需求进行修改和优化。
相关问题
matlab实现霍夫曼编码
以下是 MATLAB 实现霍夫曼编码的步骤:
1. 统计每个字符出现的频率。
2. 将每个字符及其频率作为一个节点,构建一棵哈夫曼树。
3. 对于哈夫曼树中的每个叶子节点,将其编码为一个二进制序列,编码规则为:从根节点到该叶子节点的路径上,向左走为 0,向右走为 1。
4. 将每个字符的编码串拼接起来,即可得到该字符串的哈夫曼编码。
以下是 MATLAB 代码实现:
```matlab
function [encoded, dict] = huffman_encode(str)
% 统计每个字符出现的频率
freq = histcounts(str, unique(str));
chars = unique(str);
n = length(chars);
% 构建哈夫曼树
nodes = cell(n, 1);
for i = 1:n
nodes{i} = struct('char', chars(i), 'freq', freq(i), 'left', [], 'right', []);
end
while length(nodes) > 1
[~, idx] = sort([nodes.freq]);
node1 = nodes(idx(1));
node2 = nodes(idx(2));
new_node = struct('char', [], 'freq', node1.freq + node2.freq, 'left', node1, 'right', node2);
nodes(idx(1:2)) = [];
nodes{end+1} = new_node;
end
% 生成编码字典
dict = struct('char', {}, 'code', {});
for i = 1:n
node = nodes{1};
code = '';
while ~isempty(node.char)
if node.left.freq < node.right.freq
code = [code, '0'];
node = node.left;
else
code = [code, '1'];
node = node.right;
end
end
dict(i) = struct('char', chars(i), 'code', fliplr(code));
end
% 编码字符串
encoded = '';
for i = 1:length(str)
idx = find([dict.char] == str(i));
encoded = [encoded, dict(idx).code];
end
end
```
霍夫曼编码matlab代码
这是一个简单的 MATLAB 实现霍夫曼编码的示例代码:
```matlab
function [code, dict] = huffman_encode(text)
% 构建霍夫曼编码树
freq = histcounts(double(text), 0:255);
nodes = cell(numel(freq), 1);
for i = 1:numel(freq)
nodes{i} = struct('symbol', i-1, 'freq', freq(i));
end
while numel(nodes) > 1
[freqs, idx] = sort(cellfun(@(n) n.freq, nodes));
nodes = {struct('left', nodes{idx(1)}, 'right', nodes{idx(2)}, ...
'freq', freqs(1)+freqs(2)) nodes{idx(3:end)}};
end
% 构建编码表
dict = repmat(struct('symbol', 0, 'code', ''), numel(freq), 1);
stack = struct('node', nodes{1}, 'code', '');
while ~isempty(stack)
node = stack(end).node;
code = stack(end).code;
stack(end) = [];
if isfield(node, 'symbol')
dict(node.symbol+1).symbol = node.symbol;
dict(node.symbol+1).code = code;
else
stack(end+1:end+2) = [struct('node', node.left, 'code', [code '0']) ...
struct('node', node.right, 'code', [code '1'])];
end
end
% 编码文本
code = cat(2, dict(double(text)+1).code);
end
```
这个函数接受一个字符串,返回一个编码表和对应的编码文本。编码表是一个结构数组,每个元素包含一个符号和对应的编码。编码文本是一个字符串,由每个符号的编码按顺序拼接而成。
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