Java如何實現哈夫曼編碼

既然是學習哈夫曼編碼，我們首先需要知道什麼是哈夫曼樹：給定n個權值作為n個葉子結點，構造一棵二叉樹，若帶權路徑長度達到最小，稱這樣的二叉樹為最優二叉樹，也稱為哈夫曼樹(huffman tree)。哈夫曼樹是帶權路徑長度最短的樹，權值較大的結點離根較近。

在日常計算機的使用中，我們一定會出現下面這種情況：假如給定a、b、c、d、e五個字元，它們在文字中出現的概率如下圖所示：

字元概率

a0.12

b0.40

c0.15

d0.05

e0.25

我們現在要將文字編碼成0/1序列從而使得計算機能夠進行讀取和計算。為了保證每個字元的獨一性，所以我們給予不同的的字元以不同的編碼。如果給每個字元賦予等長的編碼的話，會使得平均的編碼長度過長，影響計算時的效能，浪費計算機的資源(定長編碼的缺點)。這時我們就想到了變長編碼，理所當然的，給出現概率較大的字元賦予較短的編碼，概率較小的字元賦予較長的編碼，這樣在計算的時候不就可以節省很多時間了嗎？可這樣我們又面臨到了乙個巨大的問題，我們來看下面這種情況，我們對字元進行編碼：

字元概率編碼a

0.1201b

0.400c

0.1500d

0.0510e

0.25

1假設現在文字中的字元是bcd，轉換之後的0/1序列為00010，可我們要在轉換成文字的時候究竟是把第一位的0讀作b還是把前兩位的00讀作c呢？為了解決這個問題，就又有了字首碼的概念。顧名思義，字首碼的含義就是任意字元的編碼都不是其他字元編碼的字首。那麼該如何形成字首碼呢？首先我們要構造一棵二叉樹，指向左孩子的"邊"記作0,指向右孩子的點記作「1」，葉子節點為代編碼的字元，出現概率越大的字元離根的距離就越近。

字元概率編碼a

0.12

0100

b0.401c

0.15

0101

d0.05

011e

0.25

00我們在前面提到：哈夫曼樹的帶權路徑最小，所以有哈夫曼樹構成的字首碼記作哈夫曼編碼。哈夫曼作為已知的最佳無失真壓縮演算法，滿足字首碼的性質，可以即時解碼。

哈夫曼編碼（huffman coding），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2023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）。

public class nodeimplements comparable> 

public t getdata() 
public void setdata(t data) 
public double getweight() 
public void setweight(double weight) 
public nodegetleft() 
public void setleft(nodeleft) 
public nodegetright() 
public void setright(noderight) 
public string getcode()
public void setcode(string str)
@override
public string tostring()
@override
public int compareto(nodeother) 
if(other.getweight() < this.getweight())
return 0;}}

public nodecreatetree(list> nodes) 

return nodes.get(0);
}

public list> breadth(noderoot) 

while (!queue.isempty()) 
if (node.getright() != null) 
}return list;
}

file file = new file("g:/usually/input/input1.txt");

public class readtxt ;

int number = new int;
public string txtstring(file file)
br.close();
}catch(exception e)
return result.tostring();
}public void num(string string)

huffmantree huffmantree = new huffmantree();

noderoot = huffmantree.createtree(list);

list2=huffmantree.breadth(root);

for(int i = 0;i0){
temp2 = temp2+"" +list5.get(0);
list5.remove(0);
for(int i=0;i最後得到的結果：
哈夫曼編碼實現
define huffmancode char typedef struct node huffmantree struct node 葉節點為n的哈夫曼樹有2 n 1個節點 用 1表示當前parent未被訪問 huffmantree createhuffmantree int wet,int n ...
實現哈夫曼編碼
include include include include include using namespace std typedef struct node vector nodes 表示結點的指標組 double char number 0 每個字元平均花費的編碼長度 const int cha...
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....