实验测试：构建哈夫曼树压缩与解码文件

实验测试1主要涵盖了几个关键步骤，旨在通过构建哈夫曼树实现文件的压缩和解压缩，提升文件存储效率。以下是详细的知识点总结： 1. **文件读取与字符频率统计**： 实验首先从指定的Input.txt文件中读取内容，并对其中的字符进行统计，包括计算每个字符的出现频率。这个阶段生成的字符频率信息有助于构建哈夫曼树，因为哈夫曼树是根据字符的频次自底向上构建的。 2. **哈夫曼树构造与编码表**： 通过收集到的字符频率，构建一个哈夫曼树。哈夫曼树是一种带权路径长度最短的二叉树，具有高效的数据压缩能力。编码表则是将每个字符与其对应的哈夫曼编码关联起来，这是压缩过程中必不可少的步骤。 3. **文件压缩与压缩率计算**： 压缩文件时，利用编码表将原始字符替换为其对应的哈夫曼编码。程序会显示出原文件大小（字节）以及压缩后的文件大小，从而计算出压缩率。由于在压缩文件时采用了01串转二进制的方法，使得压缩后的文件以乱码形式呈现，但实验思考部分会展示正常编码后的文件。 4. **解码与文件展示**： 解码阶段，程序尝试从压缩文件中恢复原始数据，通过哈夫曼树进行逆向操作。解码成功时，程序会显示解码后的文件内容；如果解码失败，则显示相应的错误信息。解码后文件的展示证明了压缩和解压缩的完整流程。 5. **实验思考：K叉哈夫曼树与最小堆优化**： 在实验思考部分，引入了K叉哈夫曼树的概念，这是一种扩展了的哈夫曼树，可以适应不同场景下的数据压缩。通过用户输入不同的K值，如5、13和32，探究其对压缩性能的影响。此外，利用最小堆优化最小权值选取，提高了算法的效率。 总结来说，实验测试1围绕着文件压缩技术的核心组件——哈夫曼树展开，通过实际操作演示了从文件读取、统计、构建哈夫曼树、压缩、解码到优化的过程，展示了不同K值对压缩性能的影响。同时，通过这种方式，学习者能够深入理解文件压缩原理，并掌握如何运用哈夫曼编码进行实际数据压缩。