C语言编程 根据给定的n企字符及其权值,设计各字符的哈夫曼编码。设有一段电文由字符集{A.B,C.D.EF.G,H}组成,各字符在电文中出现的次数集为{5,20,7,8,14,23,3,11},设计各个字符的哈夫曼编码,并译码。
时间: 2023-08-01 09:09:54 浏览: 92
首先,根据给定的字符及其权值,我们可以构建哈夫曼树。哈夫曼树是一种树形结构,其中叶子节点表示字符,非叶子节点表示字符出现的次数。在哈夫曼树中,权值较小的节点位于树的下层,权值较大的节点位于树的上层。构建哈夫曼树的过程可以采用贪心算法,具体步骤如下:
1. 将给定的字符及其权值按照权值从小到大排序。
2. 从权值最小的两个节点开始,构建一棵新的子树,该子树的根节点权值为这两个节点权值之和,左子树为权值较小的节点,右子树为权值较大的节点。
3. 将新的子树插入到已有的树中,使得树的权值仍然按照从小到大的顺序排列。
4. 重复步骤2和3,直到构建出整棵哈夫曼树。
接下来,我们可以根据哈夫曼树来确定每个字符的哈夫曼编码。对于每个叶子节点,从该节点到根节点的路径上标记为0或1,路径上标记的集合就是该字符的哈夫曼编码。
下面是构建哈夫曼树的过程:
![huffman_tree](https://img-blog.csdn.net/20170528172824868?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvYmVpamluYXMxOTg3/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/85)
根据上面的哈夫曼树,我们可以确定各个字符的哈夫曼编码:
| 字符 | 权值 | 哈夫曼编码 |
|------|------|-----------|
| A | 5 | 111 |
| B | 20 | 01 |
| C | 7 | 1101 |
| D | 8 | 101 |
| E | 14 | 00 |
| F | 23 | 10 |
| G | 3 | 1100 |
| H | 11 | 100 |
最后,我们可以使用上述编码对给定的电文进行编码和译码。例如,对于字符串"ABCD",编码后的结果为"011011101",译码过程如下:
1. 从编码的第一个字符开始,查找哈夫曼树,直到找到一个叶子节点。
2. 记录该叶子节点表示的字符。
3. 从编码中删除已经识别的字符,重复步骤1和2,直到编码中的所有字符都被识别为止。
通过上述过程,我们可以将编码后的电文"011011101"译码为"ABCD"。
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