编写一个程序,构造哈夫曼树和哈夫曼编码,要求输出建立的哈夫曼树和相关的哈夫曼编码

时间: 2023-06-08 17:05:28 浏览: 199
好的,我已经记录下了您的要求。以下是构造哈夫曼树和哈夫曼编码的程序示例: ```python class Node: def __init__(self, char, freq): self.char = char self.freq = freq self.left = None self.right = None def construct_huffman_tree(data): # 统计字符频率 freq_dict = {} for char in data: freq_dict[char] = freq_dict.get(char, 0) + 1 # 将字符和频率封装成节点 nodes = [Node(char, freq) for char, freq in freq_dict.items()] # 构造哈夫曼树 while len(nodes) > 1: nodes.sort(key=lambda node: node.freq) left = nodes.pop(0) right = nodes.pop(0) parent = Node(None, left.freq + right.freq) parent.left = left parent.right = right nodes.append(parent) # 返回根节点 return nodes[0] def construct_huffman_code(root): # 递归构造哈夫曼编码 code_dict = {} def traverse(node, code): if node.char is not None: code_dict[node.char] = code if node.left is not None: traverse(node.left, code + '0') if node.right is not None: traverse(node.right, code + '1') traverse(root, '') return code_dict if __name__ == '__main__': data = 'abacabad' root = construct_huffman_tree(data) code_dict = construct_huffman_code(root) for char, code in code_dict.items(): print(f'Char: {char}, Code: {code}') ``` 以上程序中,`Node`类表示哈夫曼树中的节点,包含字符、频率、左子树和右子树;`construct_huffman_tree`函数用于构造哈夫曼树,并返回根节点;`construct_huffman_code`函数用于根据哈夫曼树构造哈夫曼编码,并以字典形式返回字符和对应的编码。在最后的测试代码中,我们对字符串 `'abacabad'` 进行哈夫曼编码,然后输出字符和对应的编码。
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