C语言实现霍夫曼编码及ACLL计算
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更新于2024-09-06
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"这个文件是一个C++程序,用于实现数据结构中的霍夫曼编码,它是二叉树在数据压缩领域的应用。程序读取一串字符输入,计算字符出现的频率,构建霍夫曼树,并输出霍夫曼编码的相关统计信息,包括原始数据的总位数、压缩后的总位数以及压缩效率。"
霍夫曼编码是一种可变长度的前缀编码方法,用于无损数据压缩。它基于字符出现频率构建最小带权路径长度(Minimum Spanning Tree, MST)的二叉树,即霍夫曼树。在霍夫曼树中,出现频率高的字符对应的编码较短,而频率低的字符编码较长,这样可以有效减少编码的平均长度,从而提高压缩效率。
在提供的代码中,程序首先定义了几个关键变量:
1. `tree[500]`:用于存储输入的字符串。
2. `num[500]`:存储每个字符的出现次数。
3. `queue[100]`:作为优先队列(这里用数组简单实现),存放频率。
4. `count`:计数器,用于追踪当前处理到的字符。
5. `k`:用于记录优先队列中的元素数量。
6. `sum` 和 `summ` 分别表示原始数据的总位数和压缩后的总位数。
程序的主要流程如下:
1. 读取用户输入的字符串,通过`strlen()`计算字符串长度。
2. 初始化`num[]`数组,将所有字符频率设为0。
3. 遍历字符串,更新每个字符的频率`num[tree[i]]++`。
4. 将非零频率的字符放入优先队列,这里使用简单的升序数组模拟。
5. 计算原始数据的总位数(每个字符8位)和压缩后的总位数(每个频率为1位)。
6. 输出压缩前后的位数及压缩效率。
这段代码没有具体实现霍夫曼树的构建和编码过程,只是完成了频率统计和基本的统计信息计算。完整的霍夫曼编码实现还需要包括构建霍夫曼树、生成编码表、编码字符串等步骤。在实际应用中,通常会使用更高效的数据结构(如堆或优先队列)来管理节点,以及更复杂的方法来生成和解码霍夫曼编码。
2018-10-29 上传
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