資料結構 哈夫曼樹 哈夫曼編碼

2021-04-29 15:29:43 字數 1206 閱讀 1591

哈夫曼樹又稱最優樹(二叉樹),是一類帶權路徑最短的樹。構造這種樹的演算法最早是由哈夫曼(huffman)2023年提出,這種樹在資訊檢索中很有用。

結點之間的路徑長度:從乙個結點到另乙個結點之間的分支數目。

樹的路徑長度:從樹的根到樹中每乙個結點的路徑長度之和。

結點的帶權路徑長度:從該結點到樹根之間的路徑長度與結點上權的乘積。

樹的帶權路徑長度:樹中所有葉子結點的帶權路徑長度之和,記作:

wpl為最小的二叉樹就稱作最優二叉樹或哈夫曼樹。

完全二叉樹不一定是最優二叉樹。

哈夫曼樹的構造:

(1)根據給定的n個權值構造n棵二叉樹的集合f=,其中ti中只有乙個權值為wi的根結點,左右子樹為空;

(2)在f中選取兩棵根結點的權值為最小的數作為左、右子樹以構造一棵新的二叉樹,且置新的二叉樹的根結點的權值為左、右子樹上根結點的權值之和。

(3)將新的二叉樹加入到f中,刪除原兩棵根結點權值最小的樹;

(4)重複(2)和(3)直到f中只含一棵樹為止,這棵樹就是哈夫曼樹。

例1:例2:

結點的儲存結構:

構造哈夫曼樹的演算法說明:

#define n                  /* 葉子總數 */

#define  m  2*n-1      /* 結點總數 */

證:由性質3,葉子結點數 n0=n2+1,故哈夫曼樹結點總數為 n0+n2=n0+(n0-1)=2*n0-1

例3 在解某些判定問題時,利用哈夫曼樹獲得最佳判定演算法。

(a)wpl=0.05*1+0.15*2+0.4*3+0.3*4+0.1*4=3.15

(b)(c)

wpl=0.4*1+0.3*2+0.15*3+0.05*4+0.1*4=2.05                    wpl=0.05*3+0.15*3+0.4*2+0.3*2+0.1*2=2.2

哈夫曼編碼

從哈夫曼樹根結點開始,對左子樹分配**「0」,右子樹分配**「1」,一直到達葉子結點為止,然後將從樹根沿每條路徑到達葉子結點的**排列起來,便得到了哈夫曼編碼。

例,對電文 emcad 編碼。若等長編碼,則

emcad => 000001010011100 共15位

設各字母的使用頻度為 =。用頻度為權值生成哈夫曼樹,並在葉子上標註對應的字母,樹枝分配**「0」或「1」:

各字母的編碼即為哈夫曼編碼:  emcad => 000001011011 共12位

哈夫曼編碼 哈夫曼樹 (資料結構)

哈夫曼編碼,又稱霍夫曼編碼,是一種編碼方式,哈夫曼編碼是可變字長編碼 vlc 的一種。huffman於1952年提出一種編碼方法,該方法完全依據字元出現概率來構造異字頭的平均長度最短的碼字,有時稱之為最佳編碼,一般就叫做huffman編碼 有時也稱為霍夫曼編碼 include include inc...

哈夫曼編碼 哈夫曼樹

1.定義 哈夫曼編碼主要用於資料壓縮。哈夫曼編碼是一種可變長編碼。該編碼將出現頻率高的字元,使用短編碼 將出現頻率低的字元,使用長編碼。變長編碼的主要問題是,必須實現非字首編碼,即在乙個字符集中,任何乙個字元的編碼都不是另乙個字元編碼的字首。如 0 10就是非字首編碼,而0 01不是非字首編碼。2....

哈夫曼樹 哈夫曼編碼

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