使用c++,用类定义huffman树,实现其编译和译码
时间: 2024-12-16 18:18:00 浏览: 1
在C++中,Huffman树是一种用于数据压缩的自适应哈夫曼编码算法,常用于构建最优二叉前缀编码。下面是创建Huffman树及其编解码过程的一个简单示例:
首先,我们需要定义一个`Node`类表示树节点,包含字符、频率、左子节点和右子节点:
```cpp
class Node {
public:
char data;
int freq;
Node* left, *right;
Node(char ch, int f) : data(ch), freq(f), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
```
接着,我们定义`HuffmanTree`类,包含构造函数、合并两个最小频率节点的方法(用于构建树)以及编码和解码功能:
```cpp
class HuffmanTree {
private:
std::priority_queue<Node*, std::vector<Node*>, std::greater<Node*>> pq; // 小顶堆
void buildHuffmanTree() {
while (pq.size() > 1) {
Node* left = pq.top(); pq.pop();
Node* right = pq.top(); pq.pop();
pq.push(new Node('\0', left->freq + right->freq));
left->right = right;
right->left = left;
pq.push(left);
}
root_ = pq.top();
}
Node* root_;
// 编码和解码方法...
};
// 编码函数
std::string encode(const std::string& input, HuffmanTree& ht) {
std::string encoded;
for (char c : input) {
Node* curr = ht.root_;
while (curr) {
if (curr->data == c)
break;
curr = curr->freq < c ? curr->left : curr->right;
}
encoded += to_string(curr->freq);
}
return encoded;
}
// 解码函数假设输入编码是一个从0开始的序列
std::string decode(const std::string& encoded, HuffmanTree& ht) {
std::string result;
for (int code : encoded) {
Node* curr = ht.root_;
for (int i = 0; i < code; ++i) {
curr = curr->freq < i ? curr->left : curr->right;
}
result += curr->data;
curr = curr->right; // 移动到右子树准备下一次编码
}
return result;
}
```
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