C/C++实现哈夫曼编码:文本编码与平均码长计算
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更新于2024-09-26
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"哈夫曼编码是数据压缩中常用的一种编码方式,通过对字符出现频率的统计,构建最优的二叉树(哈夫曼树),从而得到最短的编码。此代码实现了用户输入文本的哈夫曼编码过程,计算并输出编码结果及平均码长。"
在哈夫曼编码中,首先需要统计文本中每个字符的出现频率。在给定的代码中,`count()`函数完成了这一任务。它遍历输入的文本数组`a[]`,通过计算连续相同的字符个数来统计每个字符的频率,并存储在`s[]`数组中。`qq`变量用于记录非零频率的字符数量。
`creat_save()`函数负责读取用户输入的文本。它通过`gets(a)`获取文本,然后计算文本的总长度`coun`。`a[]`数组用于存储用户输入的每个字符,`coun`则表示输入文本的字符总数。
接下来,`HuffmanTree()`函数用于构建哈夫曼树。哈夫曼树是一种特殊的二叉树,其中每个叶子节点代表一个字符,权值是该字符的频率,非叶子节点则是为了构造最小带权路径长度而合并的。在代码中,`HNodeType`结构体定义了每个树节点的信息,包括权重、父节点、左孩子和右孩子。`HuffNode[]`数组存储所有节点。初始时,所有节点的权重设为0,父节点设为-1,表示它们尚未被合并。`n`变量初始化为`qq`,代表原始字符的数量。
构建哈夫曼树的过程通常涉及优先队列(如最小堆),但此处的代码没有显示这部分。在实际的哈夫曼树构建过程中,会不断将两个权值最小的节点合并,直到只剩下一个节点,即为哈夫曼树的根节点。
生成哈夫曼编码通常是通过遍历哈夫曼树完成的,从根节点到每个叶子节点的路径表示该字符的编码,路径左分支通常代表0,右分支代表1。编码结果通常存储在一个映射表中,以便于解码。
最后,计算平均码长是通过总字符数`coun`和所有字符编码的总位数之和除以`coun`得到的。平均码长是衡量编码效率的一个重要指标,越小表示编码效率越高。
总结起来,这段代码提供了一个基本的哈夫曼编码实现,用户可以输入文本,程序会统计字符频率,构建哈夫曼树,并生成编码,同时计算平均码长。然而,完整的哈夫曼编码过程,包括树的构建和编码生成的详细步骤在给出的代码中可能不完整。
2008-06-22 上传
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