java将文本区一段英文短文中各字符(包括标点符号)的统计出的频率值输出,自动生成01哈夫曼编码输出,并将该短文编码成01编码输出,然后任意给出一组长度不小于1000位二进制编码,根据刚才所得的编码系统,进行翻译输出
时间: 2023-07-19 20:42:59 浏览: 92
对任意输入的一段英文,为每个字符编制其相应的赫夫曼编码;并利用该编码为任意输入的0、1序列进行解码.
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好的,您的问题是关于Java编程的。对于您的问题,我可以给您提供一些思路和代码示例。
1. 统计字符频率
可以使用一个HashMap来记录每个字符出现的次数,然后遍历文本区的每个字符,将其出现次数累加到HashMap中。代码示例如下:
```java
String text = "This is a sample text.";
Map<Character, Integer> freqMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char c = text.charAt(i);
freqMap.put(c, freqMap.getOrDefault(c, 0) + 1);
}
```
2. 生成01哈夫曼编码
可以使用递归的方式来生成哈夫曼编码。首先将所有字符加入一个优先队列中,每次取出队列中出现频率最小的两个字符,将它们合并成一个节点,并将出现频率之和作为新节点的频率。然后将新节点加入队列中,重复以上步骤,直到队列中只剩下一个节点为止。最后从根节点开始遍历哈夫曼树,将左分支标记为0,右分支标记为1,得到每个字符的01哈夫曼编码。代码示例如下:
```java
private static Map<Character, String> buildHuffmanCode(Map<Character, Integer> freqMap) {
PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(n -> n.freq));
for (Map.Entry<Character, Integer> entry : freqMap.entrySet()) {
pq.offer(new Node(entry.getKey(), entry.getValue()));
}
while (pq.size() > 1) {
Node left = pq.poll();
Node right = pq.poll();
Node parent = new Node('\0', left.freq + right.freq);
parent.left = left;
parent.right = right;
pq.offer(parent);
}
Map<Character, String> codeMap = new HashMap<>();
buildCode(codeMap, pq.peek(), "");
return codeMap;
}
private static void buildCode(Map<Character, String> codeMap, Node node, String code) {
if (node == null) {
return;
}
if (node.c != '\0') {
codeMap.put(node.c, code);
return;
}
buildCode(codeMap, node.left, code + "0");
buildCode(codeMap, node.right, code + "1");
}
private static class Node {
char c;
int freq;
Node left;
Node right;
Node(char c, int freq) {
this.c = c;
this.freq = freq;
}
}
```
3. 将短文编码成01编码输出
将文本区的每个字符转换成相应的01哈夫曼编码,并拼接起来即可。代码示例如下:
```java
String text = "This is a sample text.";
Map<Character, Integer> freqMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char c = text.charAt(i);
freqMap.put(c, freqMap.getOrDefault(c, 0) + 1);
}
Map<Character, String> codeMap = buildHuffmanCode(freqMap);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char c = text.charAt(i);
sb.append(codeMap.get(c));
}
System.out.println(sb.toString());
```
4. 根据编码系统翻译输出
可以将给定的二进制编码按位解析,从根节点开始遍历哈夫曼树,遇到0就向左走,遇到1就向右走,直到到达叶子节点,此时就得到了一个字符。重复以上步骤,直到所有的二进制编码都被翻译成字符。代码示例如下:
```java
String encodedText = "1110101111010111010000010010110101101011101110111011010010011001110111110111001010100111101100011111101101010110110001110101100000011101001101110111100111100001001";
Map<Character, Integer> freqMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
char c = text.charAt(i);
freqMap.put(c, freqMap.getOrDefault(c, 0) + 1);
}
Map<Character, String> codeMap = buildHuffmanCode(freqMap);
Node root = buildHuffmanTree(freqMap);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
Node node = root;
for (int i = 0; i < encodedText.length(); i++) {
char bit = encodedText.charAt(i);
if (bit == '0') {
node = node.left;
} else {
node = node.right;
}
if (node.c != '\0') {
sb.append(node.c);
node = root;
}
}
System.out.println(sb.toString());
```
希望以上代码示例可以帮到您。如果您有任何问题,请随时询问。
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