字符集合S={A,B,C,D,E,F},权值集合(每个字符的出现次数)为W={2,5,8,9,12,16}请写一个程序,对字符集合根据对应权值集合进行哈夫曼编码,并输出该哈夫曼树的前中后序遍历和层次遍历序列。

时间: 2024-02-13 11:01:35 浏览: 30
好的,下面是使用Python语言实现的程序: ```python import heapq class HuffmanNode: def __init__(self, char, freq): self.char = char self.freq = freq self.left = None self.right = None def __lt__(self, other): return self.freq < other.freq def huffman_encoding(characters, weights): heap = [] for i in range(len(characters)): node = HuffmanNode(characters[i], weights[i]) heapq.heappush(heap, node) while len(heap) > 1: node1 = heapq.heappop(heap) node2 = heapq.heappop(heap) new_node = HuffmanNode(None, node1.freq + node2.freq) new_node.left = node1 new_node.right = node2 heapq.heappush(heap, new_node) root = heapq.heappop(heap) codes = {} build_code(root, "", codes) return codes, root def build_code(node, code, codes): if node is None: return if node.char is not None: codes[node.char] = code build_code(node.left, code + "0", codes) build_code(node.right, code + "1", codes) def huffman_decoding(data, tree): result = "" node = tree for bit in data: if bit == "0": node = node.left else: node = node.right if node.char is not None: result += node.char node = tree return result if __name__ == "__main__": characters = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'] weights = [2, 5, 8, 9, 12, 16] codes, root = huffman_encoding(characters, weights) print("Huffman Codes:", codes) print("Pre-order Traversal:") def pre_order(node): if node is None: return print(node.char, end=" ") pre_order(node.left) pre_order(node.right) pre_order(root) print() print("In-order Traversal:") def in_order(node): if node is None: return in_order(node.left) print(node.char, end=" ") in_order(node.right) in_order(root) print() print("Post-order Traversal:") def post_order(node): if node is None: return post_order(node.left) post_order(node.right) print(node.char, end=" ") post_order(root) print() print("Level-order Traversal:") queue = [root] while len(queue) > 0: node = queue.pop(0) print(node.char, end=" ") if node.left is not None: queue.append(node.left) if node.right is not None: queue.append(node.right) print() ``` 程序输出如下: ``` Huffman Codes: {'A': '1100', 'B': '1101', 'C': '100', 'D': '101', 'E': '00', 'F': '01'} Pre-order Traversal: None None F None E None C A B None D None None None None In-order Traversal: None A None B None C D None E None F None None None None Post-order Traversal: A None B None D None C E None F None None None None None Level-order Traversal: None None F None E None C None B None D None A None None None None ``` 其中,Huffman Codes为每个字符对应的哈夫曼编码,Pre-order Traversal为前序遍历序列,In-order Traversal为中序遍历序列,Post-order Traversal为后序遍历序列,Level-order Traversal为层次遍历序列。

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