假设用于通信的电文仅由8个字母组成,字母在电文中出现的频率分别为0.07, 0.19, 0.02, 0.06, 0.32, 0.03, 0.21, 0.10. 试为这8个字母设计哈夫曼编码。
时间: 2023-06-16 20:04:57 浏览: 197
首先,我们需要按照字母出现频率从小到大的顺序来构建哈夫曼树。具体步骤如下:
1. 将所有的字母作为叶子节点,按照出现频率从小到大排列;
2. 取出频率最小的两个节点,将它们作为新节点的左右子节点,新节点的频率为它们的频率之和;
3. 将新节点插入到原来的叶子节点中,并按照新节点的频率重新排序;
4. 重复2和3,直到只剩下一个根节点为止。
按照上述步骤构建哈夫曼树,得到下面的树结构:
```
[0.97]
/ \
[0.42] [0.55]
/ \ / \
[0.2] [0.22] [0.32] [0.23]
/ \ / \ / \
A C D G F E
```
根据哈夫曼树,我们可以为每个字母分配一个唯一的编码。从根节点开始,走向左子树的路径标记为0,走向右子树的路径标记为1。例如,字母A的编码为00,字母C的编码为010,字母E的编码为11,以此类推。最终,得到的哈夫曼编码如下:
```
A: 00
C: 010
D: 0110
G: 0111
F: 10
E: 11
B: 001
H: 0001
```
可以看到,用哈夫曼编码表示这8个字母,可以大大压缩原来的电文,提高传输效率。
相关问题
7假设用于通信的电文仅由8个字母组成,字母在电文中出现的频率分别为0.07、0.19、0.02、0.06、0.32、0.03、0.21、0.10。 试为这8个字母设计哈夫曼编码
。好的,请稍等,让我计算一下哈夫曼编码。
经计算,得出哈夫曼编码如下:
字母 | 频率 | 编码
-----|------|-----
e | 0.32 | 0
a | 0.21 | 101
t | 0.19 | 100
o | 0.10 | 1111
n | 0.07 | 1110
i | 0.06 | 1101
s | 0.03 | 11001
r | 0.02 | 11000
如上表所示,每个字母的编码由哈夫曼编码算法计算得出,其中频率出现较高的字母对应的编码较短,出现较低的字母对应的编码较长,从而达到最小化编码长度的目的。
假设用于通信的电文仅由8个字母组成,字母在电文中 出现的频率分别为 0.07,0.19,0.02,0.06,0.32,0.03,0.21,0.10,试为这8个 字母设计哈夫曼编码。
首先,将每个字母及其出现频率按照频率从小到大排列:
| 字母 | 出现频率 |
| --- | --- |
| C | 0.02 |
| F | 0.03 |
| A | 0.06 |
| D | 0.07 |
| H | 0.10 |
| G | 0.19 |
| B | 0.21 |
| E | 0.32 |
接下来,构建哈夫曼编码树:
1. 将频率最小的两个字母 C 和 F 合并为一个节点,权值为它们的和 0.02+0.03=0.05。
2. 将频率最小的两个字母 A 和 D 合并为一个节点,权值为它们的和 0.06+0.07=0.13。
3. 将频率最小的两个字母 H 和 C/F 合并为一个节点,权值为它们的和 0.10+0.05=0.15。
4. 将频率最小的两个字母 G 和 A/D 合并为一个节点,权值为它们的和 0.19+0.13=0.32。
5. 将频率最小的两个字母 B 和 E 合并为一个节点,权值为它们的和 0.21+0.32=0.53。
6. 将频率最小的两个节点 0.15 和 0.32 合并为一个节点,权值为它们的和 0.47。
7. 将频率最小的两个节点 0.47 和 0.53 合并为一个根节点。
构建出来的哈夫曼编码树如下图所示:
```
1.00
/ \
0.47 0.53
/ \
0.15 0.32
/ \ / \
C/F H G B E
/\
A D
```
根据哈夫曼编码树,可以得到每个字母的哈夫曼编码:
| 字母 | 频率 | 哈夫曼编码 |
| --- | --- | --- |
| C/F | 0.05 | 000 |
| H | 0.10 | 001 |
| G | 0.19 | 01 |
| A/D | 0.13 | 100 |
| B | 0.21 | 101 |
| E | 0.32 | 11 |
因此,8个字母的哈夫曼编码为:
C/F: 000
H: 001
G: 01
A/D: 100
B: 101
E: 11
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