参考《计算机算法设计与分析》 王晓东使用c++实现哈夫曼编码
时间: 2023-08-15 19:36:15 浏览: 114
好的,你的问题是关于哈夫曼编码的C++实现。我会尽力回答。
首先,哈夫曼编码是一种变长编码,用于数据的压缩和解压缩。它基于一个前缀编码树,树的每个叶子节点代表一个数据项,并且每个非叶子节点代表一个编码前缀。哈夫曼编码可以将出现频率较高的数据项用较短的编码表示,出现频率较低的数据项用较长的编码表示,从而达到压缩的目的。
下面是一个简单的C++实现示例,参考自《计算机算法设计与分析》王晓东著:
```c++
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
struct Node{
int freq;
char data;
Node* left;
Node* right;
Node(int f, char d) : freq(f), data(d), left(NULL), right(NULL){}
};
struct NodeCompare{
bool operator() (const Node* lhs, const Node* rhs) const{
return lhs->freq > rhs->freq;
}
};
void GetHuffmanCode(Node* node, string code, vector<string>& codes){
if(!node){
return;
}
if(!node->left && !node->right){
codes[node->data] = code;
}
GetHuffmanCode(node->left, code + "0", codes);
GetHuffmanCode(node->right, code + "1", codes);
}
vector<string> HuffmanCode(vector<int>& freq, vector<char>& data){
priority_queue<Node*, vector<Node*>, NodeCompare> min_heap;
for(int i = 0; i < freq.size(); i++){
min_heap.push(new Node(freq[i], data[i]));
}
while(min_heap.size() > 1){
Node* left = min_heap.top();
min_heap.pop();
Node* right = min_heap.top();
min_heap.pop();
Node* parent = new Node(left->freq + right->freq, '-');
parent->left = left;
parent->right = right;
min_heap.push(parent);
}
vector<string> codes(256, "");
GetHuffmanCode(min_heap.top(), "", codes);
return codes;
}
int main(){
vector<int> freq = {5, 9, 12, 13, 16, 45};
vector<char> data = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
vector<string> codes = HuffmanCode(freq, data);
for(int i = 0; i < codes.size(); i++){
if(codes[i] != ""){
cout << i << ": " << codes[i] << endl;
}
}
return 0;
}
```
这个示例程序的输入是一个频率向量和一个数据向量,输出是一个字符串向量,表示每个数据项的哈夫曼编码。这个程序中用到了优先队列(最小堆)来构建哈夫曼编码树,用递归的方式遍历树来获得每个数据项的编码。注意,这个示例程序只是一个简单的实现,可能不够完善,需要根据具体情况进行修改和优化。
希望能够帮到你!
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