哈夫曼編碼

2021-09-05 09:54:57 字數 1686 閱讀 7672

問題描述:

如果我們有乙個10萬個字元的資料檔案。每個字元出現的頻率不同,現在我們要用最少的空間儲存資料,也就是將這10萬個資料進行編碼,得到最優編碼序列。

問題分析:

一般的編碼有定長編碼和不定長編碼,如果採用定長編碼,如果字元檔案一共有6個字元,那麼定長編碼乙個字元的長度為3(二進位制編碼),10萬個字元編碼需要30萬個位元組空間,如果字元檔案的字元種類更多,隨著字元種類的增加,需要的位元組空間爆漲,顯然不符合我們的最優編碼序列,分析問題,我們需要解決兩個問題。1.編碼盡可能短。2.不能有二義性。什麼是二義性?比如a:0,b:1,c:11,現在給你乙個序列0111,這個序列是表示abc,還是abbb?,這裡我們考慮字首碼,既沒有任何碼字是其他碼字的字首,與任何字元編碼相比,字首碼可以保證最優的資料壓縮率。

資料結構:

哈夫曼編碼的基本思想是按照字元的頻率構造一顆哈夫曼樹,頻率越高的字元,離根節點越近,並且規定位於節點左邊的左孩子跟他父節點的邊的權值為0,右邊的為1,構造哈夫曼的過程是選取兩個節點沒有雙親並且權值最小的作為左右子樹。

**:#include

#include

#include

using namespace std;

#define maxbit 100

#define maxvalue 10000

#define maxleaf 30

#define maxnode 2*maxleaf-1

typedef struct

huffnodetype;

typedef struct

huffcodetype;

huffnodetype huffnode[maxnode];

huffcodetype huffcode[maxleaf];

//構造赫夫曼樹

void huffmantree(huffnodetype huffnode[maxnode], int n)

//輸入葉子節點的權值

for (i = 0; i < n; i++)

//構造赫夫曼樹

for (i = 0; i < n-1; i++)//n-1次合併

else if (huffnode[j].weigth < m2&&huffnode[j].parent== -1)

}//合併

huffnode[x1].parent = n + i;//n+i為新開節點的編號

huffnode[x2].parent = n + i;

huffnode[n + i].weigth = m1 + m2;

huffnode[n + i].lchild = x1;

huffnode[n + i].rchild = x2;}}

//赫夫曼樹編碼

void huffmancode(huffcodetype huffcode[maxleaf], int n)

else

cd.start--;

c = p;

p = huffnode[c].parent;

}for (j = cd.start + 1; j < n; j++)

huffcode[i].start = cd.start;}}

int main()

cout << endl;

}//system("pause");

return 0;

}

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....

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