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编写一个字符串压缩程序,将字符串中连续出席的重复字母进行压缩,并输出压缩后的字符串。
压缩规则:
1、仅压缩连续重复出现的字符。比如字符串”abcbc”由于无连续重复字符,压缩后的字符串还是”abcbc”。
2、压缩字段的格式为”字符重复的次数+字符”。例如:字符串”xxxyyyyyyz”压缩后就成为”3x6yz”。
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> int main() { char str[100] = {'\0'}; char res[100] = {'\0'}; scanf("%s",str); int length = strlen(str); int i=0, j=0, k=0; int count = 0; do { if(i < length && str[i++] == str[j]) count++; if(str[i] != str[j]) { if(count <= 1) res[k++] = str[j]; else { if(count > 1) { char temp[10] = {'\0'}; itoa(count,temp,10); strcpy(res+k,temp); k+=strlen(temp); res[k++] = str[j]; } } j = i; count = 0; } }while(i<length); res[k] = '\0'; printf("The result is : %s\n",res); return 0; }
运行情况:
哈夫曼树─即最优二叉树,带权路径长度最小的二叉树,经常应用于数据压缩。 在计算机信息处理中,
“哈夫曼编码”是一种一致性编码法(又称“熵编码法”),用于数据的无损耗压缩。这一术语是指使用一张特殊的编码表将源字符(例如某文件中的一个符号)进行编码。这张编码表的特殊之处在于,它是根据每一个源字符出现的估算概率而建立起来的(出现概率高的字符使用较短的编码,反之出现概率低的则使用较长的编码,这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低,从而达到无损压缩数据的目的)。这种方法是由David.A.Huffman发展起来的。 例如,在英文中,e的出现概率很高,而z的出现概率则最低。当利用哈夫曼编码对一篇英文进行压缩时,e极有可能用一个位
哈弗曼编码在信息论中应用举例哈弗曼编码在信息论中应用举例
(bit)来表示,而z则可能花去25个位(不是26)。用普通的表示方法时,每个英文字母均占用一个字节(byte),即8个位。二者相比,e使用了一般编码的1/8的长度,z则使用了3倍多。若能实现对于英文中各个字母出现概率的较准确的估算,就可以大幅度提高无损压缩的比例。
//用C语言实现Huffman编码,并计算本节中块的编码 //长度(以位为单位),计算Huffman编码的压缩比。 //主程序: #include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef struct HfTreeNode { int weight; //权重 int parent; //父节点 int lchild, rchild; //两个子节点 }Struct, *HfStruct; typedef struct{ char code[10]; int start; }HCodeType; void quanDCT(short(*data)[8], short(*result)[8]);//量化函数 int calWeight(short(*result), int(*Node), int(*Weight));//权重计算 void print_data_screen(short data[8][8]);//数据打印 //待编码数据 short DctData[8][8] = { { 1149, 38, -43, -10, 25, -83, 10, 40 }, { -81, -3, 114, -73, -6, -2, 21, -5 }, { 13, -11, 0, -42, 25, -3, 16, -38 }, { 1, -61, -13, -12, 35, -23, -18, 4 }, { 43, 12, 36, -4, 9, -21, 6, -8 }, { 35, -11, -9, -4, 19, -28, -21, 13 }, { -19, -7, 20, -6, 2, 2, 11, -21 }, { -5, -13, -11, -17, -4, -1, 6, -4 } }; HfStruct create_HuffmanTree(int *WeightPoint, int n);//霍夫曼树创建函数 void HuffmanCoding(HfStruct HT, HCodeType HuffCode[], int n);//霍夫曼编码函数 void main() { int i, j;//循环变量 int Length;//编码节点数 int totalbits = 0;//计算编码后的总的比特数 int Node[64];//节点数组 int Weight[64];//权重数组 short QuanResult[8][8];//量化结果存储 quanDCT(DctData, QuanResult);//数据量化 printf("量化后的数据:\n");//打印量化数据 print_data_screen(QuanResult); Length = calWeight(*QuanResult, Node, Weight);//计算量化数据的节点与权重,并返回节点数 int *maNode = (int*)malloc(Length*sizeof(int));//按有效节点进行分配 int *maWeight = (int*)malloc(Length*sizeof(int));//按有效节点进行分配 for (i = 0; i<Length; i++) { *(maNode + i) = Node[i];//拷贝有效节点 *(maWeight + i) = Weight[i];//拷贝有效权重 } //根据权重与有效节点数创建霍夫曼树 HfStruct p = create_HuffmanTree(maWeight, Length); //打印霍夫曼树 printf("霍夫曼树:\n"); for (i = 0; i<2 * Length - 1; i++) printf("父节点:%3d,左子节点:%3d,右子节点:%3d,权重:%3d\n", p[i].parent, p[i].lchild, p[i].rchild, p[i].weight); HCodeType code[9]; //依据霍夫曼树进行编码 HuffmanCoding(p, code, Length);//霍夫曼编码 //打印出编码结果 printf("\n编码结果:\n"); for (i = 0; i<Length; i++) { printf("节点:%3d,权重:%3d,编码:", *(maNode + i), *(maWeight + i)); for (j = code[i].start + 1; j < Length; j++) printf("%c", code[i].code[j]); printf("\n"); } //计算编码后的总的比特数,计算压缩比 for (i = 0; i<Length; i++) { j = Length - 1 - code[i].start; totalbits = totalbits + maWeight[i] * j; } printf("\n编码后的总位数为:%d,压缩比为:%4.2f\n", totalbits, (double)(64 * 8) / totalbits); while (1); } short QuanTable[8][8] = { { 16, 11, 10, 16, 24, 40, 51, 61 }, { 12, 12, 14, 19, 26, 58, 60, 55 }, { 14, 13, 16, 24, 40, 57, 69, 56 }, { 14, 17, 22, 29, 51, 87, 80, 62 }, { 18, 22, 37, 56, 68, 109, 103, 77 }, { 24, 35, 55, 64, 81, 104, 113, 92 }, { 49, 64, 78, 87, 103, 121, 120, 101 }, { 72, 92, 95, 98, 112, 100, 103, 99 } };//量化表 void print_data_screen(short data[8][8])//数据打印 { int x, y; for (x = 0; x<8; x++) for (y = 0; y<8; y++) { printf("%d", data[x][y]); if (y == 7) { if (x == 7) printf("\n\n"); else printf("\n"); } else { printf(","); } } } void quanDCT(short(*data)[8], short(*result)[8])//数据量化 { int x, y; for (x = 0; x<8; x++) { for (y = 0; y<8; y++) { *(*(result + x) + y) = (short)(double(*(*(data + x) + y)) / QuanTable[x][y] + 0.5); } } } int calWeight(short(*result), int *Node, int *Weigh)//计算权重 { int x, y, i, find = 0; for (x = 0; x<64; x++) { Node[x] = 0; Weigh[x] = 0; } Node[0] = (*result); Weigh[0] = 1; i = 0; for (x = 1; x<64; x++) { for (y = 0; y <= i; y++) { if (*(x + result) == Node[y]) { Weigh[y]++; find = 1; break; } } if (find) { find = 0; continue; } else { i++; Node[y] = *(x + result); Weigh[y]++; } } return i + 1; } /* 从HtStruct选出权重最小,并且没有父节点的节点 */ int WeightMinNode(HfStruct HtStruct, int Mum) { int i = 0; //序号, 循环用 int min; //最小权重序号 int MinWeight; //最小权重 //首先选择一个节点,用于比较出最小的一个 while (HtStruct[i].parent != -1) i++; MinWeight = HtStruct[i].weight; min = i; //选出weight最小且parent为-1的元素,并将其序号赋给min for (; i<Mum; i++) { if (HtStruct[i].weight<MinWeight&&HtStruct[i].parent == -1) { MinWeight = HtStruct[i].weight; min = i; } } //选出weight最小的元素后,将其parent置1,使得下一次比较时将其排除在外。 HtStruct[min].parent = 1; return min; } /* 从HtStruct数组的前k个元素中选出weight最小且parent为-1的两个,分别将其序号保存在min1和min2中 */ void ChoseMinium2(HfStruct HtStruct, int Mum, int *min1, int *min2) { *min1 = WeightMinNode(HtStruct, Mum); *min2 = WeightMinNode(HtStruct, Mum); } /* 根据给定的n个权值构造一棵赫夫曼树 */ HfStruct create_HuffmanTree(int *WeightPoint, int n) { //一棵有n个叶子节点的赫夫曼树共有2n-1个节点 int AllNodeNum = 2 * n - 1; HfStruct HT = (HfStruct)malloc(AllNodeNum*sizeof(Struct)); int i; //叶子节点初始化,将传入的数据加载到叶子节点上 for (i = 0; i<n; i++) { HT[i].parent = -1; HT[i].lchild = -1; HT[i].rchild = -1; HT[i].weight = *WeightPoint; WeightPoint++; } //HT[n],HT[n+1]...HT[2n-2]中存放的是中间构造出的每棵二叉树的根节点 for (; i<AllNodeNum; i++) { HT[i].parent = -1; //父节点初始化 HT[i].lchild = -1; //左子节点初始化 HT[i].rchild = -1; //右子节点初始化 HT[i].weight = 0; //权重初始化 } int min1, min2; int *ad_min1 = &min1;//用于传递最小权重的节点 int *ad_min2 = &min2; //用于传递最小权重的节点 //每一轮比较后选择出min1和min2构成一课二叉树,最后构成一棵赫夫曼树 for (i = n; i<AllNodeNum; i++) { ChoseMinium2(HT, i, ad_min1, ad_min2); //选出权重最小的两个节点 HT[min1].parent = i; //父节点赋值 HT[min2].parent = i; //父节点赋值 HT[i].lchild = min1; //左子节点赋值 HT[i].rchild = min2; //右子节点赋值 HT[i].weight = HT[min1].weight + HT[min2].weight; //权重为两个子节点权重之和 } return HT; } /* 从叶子节点到根节点逆向求赫夫曼树HT中n个叶子节点的赫夫曼编码,并保存在code中 */ void HuffmanCoding(HfStruct HT, HCodeType HuffCode[], int n) { HCodeType cd; int i,j,current,father; for (i = 0; i<n; i++) { cd.start = n - 1; current = i; //定义当前访问的节点 father = HT[i].parent; //当前节点的父节点 //从叶子节点向上搜索 while (father != -1) { if (HT[father].lchild == current) //如果是左子节点,则编码为0 cd.code[cd.start--] = '0'; else//如果是右子节点,则编码为1 cd.code[cd.start--] = '1'; current = father; father = HT[father].parent; } for (j = cd.start + 1; j <n; j++) HuffCode[i].code[j] = cd.code[j]; HuffCode[i].start = cd.start; } }
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原文地址:http://blog.csdn.net/bcbobo21cn/article/details/52357298