哈夫曼編碼

2022-06-09 07:33:09 字數 573 閱讀 1534

演算法競賽入門經典第二版 p234

關於字元編碼問題 ,二叉樹可以解決字首衝突,左右節點分別為0或1 ,因此每個葉子節點都可以表示乙個字元,且01字串不會重複。

但是最優字元編碼需要考慮頻率,也就是權值,如果用等長編碼表示(等長不會產生字首衝突),則權值小的字元會占用額外編碼。

因此理想狀態應該是頻率高的字元用較短編碼表示,頻率低的字元用較長編碼表示。比如說,如果我們有一百個字元,依次編號1~100,

而編號91~100是常用字元,每次表示這些字元就需要2或3長度,但是反過來用編號0~9來表示它們,就能節省大量空間。

哈夫曼樹:在乙個含有n個帶權葉子節點的二叉樹中,其中帶權路徑長度最小的二叉樹,成為最優二叉樹。

由引例可知,權值越小的節點,其在哈夫曼樹中的深度越大,在編碼問題中表現為字元頻率越低,其編碼長度越大。

構造哈夫曼樹,給定乙個權值集合:

將集合視為森林,每次取兩個最小值為左右子節點,和為父節點,再將集合中該兩個值刪除,加入權值和,重複步驟直到集合為空。

路徑長度為所有葉子節點的權值與到根節點分支數目,即該節點高度(根節點高度為0)的乘積之和。原集合中的元素都在哈夫曼樹的葉子節點上。

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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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