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哈夫曼编码测试

时间:2018-12-12 00:30:59      阅读:238      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:出现   txt   return   string   解码   cts   read   字符   英文   

哈夫曼编码测试

测试要求

  • 设有字符集:S={a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n.o.p.q,r,s,t,u,v,w,x,y,z}。
    给定一个包含26个英文字母的文件,统计每个字符出现的概率,根据计算的概率构造一颗哈夫曼树。
    并完成对英文文件的编码和解码。
    要求:
    • (1)准备一个包含26个英文字母的英文文件(可以不包含标点符号等),统计各个字符的概率
    • (2)构造哈夫曼树
    • (3)对英文文件进行编码,输出一个编码后的文件
    • (4)对编码文件进行解码,输出一个解码后的文件
    • (5)撰写博客记录实验的设计和实现过程,并将源代码传到码云
    • (6)把实验结果截图上传到云班课

设计思路

  1. 把字符从文件中取出来,这是以前学过的IO流实现的。
  2. 统计出现的字符及频率,将各个字符创建为叶子结点,频率为结点的权值,用链表保存这些叶子结点。
  3. 将所有带权值的结点按权值从小到大排列;
  4. 依次选取权值最小的结点放在树的底部,权值小的在左边(取出的结点相当于从这些结点的集合中剔除);
  5. 生成一个新节点作为这两个结点的父节点,且父节点的权值等于这两个结点权值之和,然后要把这个新结点放回我们需要构成树的结点中,继续进行排序;
  6. 重复上述2、3步骤,直至全部节点形成一棵树,此树便是哈夫曼树,最后生成的结点即为根节点。这样构成的哈夫曼树,所有的存储有信息的结点都在叶子结点上。
  7. 解码就是在二进制字符串中匹配字符哈夫曼编码,找到对应的字符不断输出。
  8. 理论上来说就是这么几步了。

操作过程

结点类

  • 我是在二叉树结点的基础上修改一下,主要是多定义了节点的哈夫曼编码、节点的权值。
public class HNode {

    public String code = "";// 节点的哈夫曼编码
    public String data = "";// 节点的数据
    public int count;// 节点的权值
    public HNode left;
    public HNode right;

    public HNode(String data, int count) {
        this.data = data;
        this.count = count;
    }

    public HNode(int count, HNode lChild, HNode rChild) {
        this.count = count;
        this.left = lChild;
        this.right = rChild;
    }

    public HNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(HNode left) {
        this.left = left;
    }

    public HNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(HNode right) {
        this.right = right;
    }
}

哈夫曼树类

  • 肯定是先构建哈夫曼树了

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  • 第一步肯定是要算出每个字符出现的次数得到其权值

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  • 然后对得到的权值升序排序
private void Sort(LinkedList<HNode> nodelist) {
        for (int i = 0; i < nodelist.size() - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nodelist.size(); j++) {
                HNode temp;
                if (nodelist.get(i).count > nodelist.get(j).count) {
                    temp = nodelist.get(i);
                    nodelist.set(i, nodelist.get(j));
                    nodelist.set(j, temp);
                }
            }
        }
    }`
  • 之后取出权值最小的两个节点,生成一个新的父节点,删除权值最小的两个节点,将父节点存放到列表中,并不断重复,直到得到根节点。

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  • 最后就是通过遍历得到字符的哈夫曼编码

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  • 在然后就是解码了

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  • 需要解码的二进制字符串,匹配字符哈夫曼编码,找到对应的字符

测试类

  • 先IO流得到字符串
File file = new File("C:\\Users\\lenovo\\IdeaProjects\\why20172321\\src\\week10\\哈夫曼树解码\\hfm.txt");
        Reader reader = new FileReader(file);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
        String data = bufferedReader.readLine();
  • 输出一下每个数的概率和对应的哈夫曼编码。
  • 得到编码结果并输入文件,然后读取文件进行解码,并将解码内容输出。

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测试结果

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码云代码

哈夫曼编码测试

标签:出现   txt   return   string   解码   cts   read   字符   英文   

原文地址:https://www.cnblogs.com/N-idhogg/p/10105547.html

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