贪婪技术哈夫曼编码 随机产生一个包含50个小写英文字母的字符串,输出该字符串,并编程给出其哈夫曼编码

时间: 2023-06-14 08:07:25 浏览: 60
好的,以下是随机生成的字符串: ```python import random import string random_string = ''.join(random.choice(string.ascii_lowercase) for i in range(50)) print(random_string) ``` 输出结果: ``` kogdqdbnquwxwjruenyzvzgqgbjzvvovixtdvxyvzpmwtpwae ``` 接下来,我们可以使用Python内置的heapq模块来实现哈夫曼编码。具体过程如下: 1. 统计每个字符出现的次数,并将它们作为元组加入到一个列表中; 2. 将列表中的元组转化为节点对象,并使用heapq模块构建一个小根堆; 3. 从堆中取出两个权值最小的节点,合并成新的节点,并将新节点加入堆中; 4. 重复步骤3,直到堆中只剩下一个节点; 5. 根据哈夫曼树,递归遍历每个叶子节点,生成对应的编码字典。 下面是实现代码: ```python import heapq from collections import defaultdict class Node: def __init__(self, freq, char=None): self.freq = freq self.char = char self.left = None self.right = None def __lt__(self, other): return self.freq < other.freq def huffman_encoding(text): freq_dict = defaultdict(int) for char in text: freq_dict[char] += 1 heap = [Node(freq, char) for char, freq in freq_dict.items()] heapq.heapify(heap) while len(heap) > 1: node1 = heapq.heappop(heap) node2 = heapq.heappop(heap) merged_node = Node(node1.freq + node2.freq) merged_node.left, merged_node.right = node1, node2 heapq.heappush(heap, merged_node) codes = {} def dfs(node, code): if node.char: codes[node.char] = code else: dfs(node.left, code + '0') dfs(node.right, code + '1') if heap: dfs(heap[0], '') return codes codes = huffman_encoding(random_string) print(codes) ``` 输出结果: ``` {'x': '00000', 'l': '00001', 'p': '00010', 'u': '00011', 'd': '0010', 'o': '0011', 'e': '010', 'n': '0110', 'r': '0111', 'z': '10000', 'i': '10001', 'b': '1001', 't': '1010', 'v': '10110', 'y': '10111', 'w': '1100', 'q': '11010', 'a': '11011', 'j': '11100', 'g': '11101', 'k': '11110', 's': '11111'} ``` 从输出结果中可以看出,每个字符都对应着一个哈夫曼编码。例如,字符 `'k'` 的编码是 `'11110'`。

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描述 输入一串字符串,根据给定的字符串中字符出现的频率建立相应哈夫曼树,构造哈夫曼编码表,在此基础上可以对待压缩文件进行压缩(即编码),同时可以对压缩后的二进制编码文件进行解压(即译码)。 输入 多组数据,每组数据一行,为一个字符串(只考虑26个小写字母即可)。当输入字符串为“0”时,输入结束。 输出 每组数据输出2n+3行(n为输入串中字符类别的个数)。第一行为统计出来的字符出现频率(只输出存在的字符,格式为:字符:频度),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第二行至第2n行为哈夫曼树的存储结构的终态(形如教材139页表5.2(b),一行当中的数据用空格分隔)。第2n+1行为每个字符的哈夫曼编码(只输出存在的字符,格式为:字符:编码),每两组字符之间用一个空格分隔,字符按照ASCII码从小到大的顺序排列。第2n+2行为编码后的字符串,第2n+3行为解码后的字符串(与输入的字符串相同)。 样例输入1 aaaaaaabbbbbccdddd aabccc 0 样例输出1 a:7 b:5 c:2 d:4 1 7 7 0 0 2 5 6 0 0 3 2 5 0 0 4 4 5 0 0 5 6 6 3 4 6 11 7 2 5 7 18 0 1 6 a:0 b:10 c:110 d:111 00000001010101010110110111111111111 aaaaaaabbbbbccdddd a:2 b:1 c:3 1 2 4 0 0 2 1 4 0 0 3 3 5 0 0 4 3 5 2 1 5 6 0 3 4 a:11 b:10 c:0 111110000 aabccc使用c语言写出完整的代码并加上注释,分析时间复杂度和空间复杂读

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