C++实现山农-范诺编码与解码

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"这篇文章主要介绍了如何使用C++编程实现山农-范诺(Shefner-Fano)编码,包括创建编码树、进行编码和解码的过程。" 在信息技术领域,数据压缩是至关重要的,其中编码技术是核心部分之一。山农-范诺编码是一种高效的前缀编码方法,用于无损数据压缩。它通过构建一棵二叉树(也称为赫夫曼树或最优二叉树),将出现频率较高的字符赋予较短的编码,从而减少总体编码长度,提高压缩效率。 在C++中实现山农-范诺编码,首先需要定义一个结构体`TNode`来表示二叉树的节点,包含字符数据`data`、概率`p`、编码`code`以及指向左右子节点的指针`LC`和`RC`。`creatlist`函数用于构建初始的树结构,用户输入每个字符及其出现的概率,然后根据这些信息构造赫夫曼树。在这个过程中,字符按照其概率从小到大排列,保证了编码的前缀特性,即没有一个编码是另一个编码的前缀。 接下来,`creatTree`函数用于将列表转换成一棵完全二叉树,确保树的平衡。这个过程通过不断地调整节点的位置,使得每个非叶节点的左子树的总概率小于等于右子树的总概率,直到所有节点都正确地分布在树中。 编码阶段通常不直接涉及C++代码,因为编码通常是根据构建的赫夫曼树自动生成的。但在解码阶段,我们可以看到提供的`unshannong`函数,该函数接受一个编码树`p`和待译序列。解码过程从根节点开始,根据输入的“0”和“1”选择左子树或右子树,当到达叶子节点时输出对应的字符,然后返回根节点,继续解码下一个字符。 在给定的代码中,用户被提示输入待译序列,程序会根据输入的“0”和“1”进行解码,并输出对应的原始字符。需要注意的是,代码中使用了`do...while(1)`循环,确保可以处理任意长度的输入序列,直到遇到无效输入(如非“0”或“1”的字符)时终止循环。 标签中的“山农-范诺”和“c++”表明本文档是关于使用C++语言实现山农-范诺编码的教程。虽然没有提供完整的编码过程,但解码部分的实现对于理解这种编码方法的工作原理是非常有帮助的。此外,代码中的一些辅助变量如`code[]`、`juzhen[][]`、`t`、`NUM`、`NUM_c`、`Han`和`H`可能用于计算编码效率、存储编码结果和中间计算值等目的,但在这里并未详细展开。