用Java语言写的构造哈夫曼树和哈夫曼编码的实例

时间: 2024-04-09 16:28:14 浏览: 98
当然,我可以帮你提供一个用Java语言编写的构造哈夫曼树和哈夫曼编码的实例。以下是一个简单的实现: ```java import java.util.PriorityQueue; class HuffmanNode implements Comparable<HuffmanNode> { int frequency; char data; HuffmanNode left, right; public HuffmanNode(char data, int frequency) { this.data = data; this.frequency = frequency; left = right = null; } public int compareTo(HuffmanNode node) { return frequency - node.frequency; } } public class HuffmanCoding { public static void main(String[] args) { String text = "Hello, World!"; System.out.println("Original Text: " + text); // 构造哈夫曼树 HuffmanNode root = buildHuffmanTree(text); // 生成哈夫曼编码 String encodedText = encode(root, text); System.out.println("Encoded Text: " + encodedText); // 解码哈夫曼编码 String decodedText = decode(root, encodedText); System.out.println("Decoded Text: " + decodedText); } public static HuffmanNode buildHuffmanTree(String text) { int[] frequency = new int[256]; for (char c : text.toCharArray()) { frequency[c]++; } PriorityQueue<HuffmanNode> priorityQueue = new PriorityQueue<>(); for (char c = 0; c < 256; c++) { if (frequency[c] > 0) { priorityQueue.add(new HuffmanNode(c, frequency[c])); } } while (priorityQueue.size() > 1) { HuffmanNode left = priorityQueue.poll(); HuffmanNode right = priorityQueue.poll(); HuffmanNode newNode = new HuffmanNode('\0', left.frequency + right.frequency); newNode.left = left; newNode.right = right; priorityQueue.add(newNode); } return priorityQueue.poll(); } public static String encode(HuffmanNode root, String text) { StringBuilder encodedText = new StringBuilder(); encodeHelper(root, text, encodedText); return encodedText.toString(); } private static void encodeHelper(HuffmanNode node, String text, StringBuilder encodedText) { if (node == null) { return; } if (node.left == null && node.right == null && Character.isLetter(node.data)) { encodedText.append(node.data); } encodeHelper(node.left, text, encodedText); encodeHelper(node.right, text, encodedText); } public static String decode(HuffmanNode root, String encodedText) { StringBuilder decodedText = new StringBuilder(); HuffmanNode current = root; for (char c : encodedText.toCharArray()) { if (c == '0') { current = current.left; } else { current = current.right; } if (current.left == null && current.right == null) { decodedText.append(current.data); current = root; } } return decodedText.toString(); } } ``` 这个实例演示了如何构建哈夫曼树,并使用树来对给定的文本进行编码和解码。在这个例子中,我们首先统计给定文本中每个字符出现的频率,然后根据频率构造哈夫曼树。最后,使用哈夫曼树对原始文本进行编码,并将编码后的文本进行解码以还原原始文本。 希望这个实例可以帮助到你!如果你还有其他问题,请随时向我提问。
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