哈夫曼编码的理解(Huffman Coding)

哈夫曼编码(Huffman Coding),又称霍夫曼编码,是一种编码方式,可变字长编码(VLC)的一种。Huffman于1952年提出一种编码方法,该方法完全依据字符出现概率来构造异字头的平均长度最短的码字,有时称之为最佳编码,一般就叫做Huffman编码(有时也称为霍夫曼编码)。

哈夫曼编码,主要目的是根据使用频率来最大化节省字符(编码)的存储空间。

简易的理解就是,假如我有A,B,C,D,E五个字符,出现的频率(即权值)分别为5,4,3,2,1,那么我们第一步先取两个最小权值作为左右子树构造一个新树,即取1,2构成新树,其结点为1+2=3,如图:

这里写图片描述

虚线为新生成的结点,第二步再把新生成的权值为3的结点放到剩下的集合中,所以集合变成{5,4,3,3},再根据第二步,取最小的两个权值构成新树,如图:
这里写图片描述

再依次建立哈夫曼树,如下图:

这里写图片描述

其中各个权值替换对应的字符即为下图:

这里写图片描述

所以各字符对应的编码为:A->11,B->10,C->00,D->011,E->010
霍夫曼编码是一种无前缀编码。解码时不会混淆。其主要应用在数据压缩,加密解密等场合。

如果考虑到进一步节省存储空间,就应该将出现概率大(占比多)的字符用尽量少的0-1进行编码,也就是更靠近根(节点少),这也就是最优二叉树-哈夫曼树。

 

 

2-2

给定一段文本中的 4 个字符 ( 及其出现频率 (。若对应的哈夫曼编码为 u: 00, v: 010, w: 011, x: 1,则下列哪组频率可能对应 (?

(3分)                  B
 
A.15, 23, 16, 45

B.30, 21, 12, 33

C.41, 12, 20, 32

D.55, 22, 18, 46

 

 

给定一段文本中的4个字符(a, b, c, d)。设a和b具有最低的出现频率。下列哪组编码是这段文本可能的哈夫曼编码? (5分)

 
posted @ 2020-11-08 14:39  吹梦西洲  阅读(827)  评论(0编辑  收藏  举报