数据结构(C语言)-哈夫曼(Huffman)树编码译码操作

发布网友发布时间：2024-09-15 14:01

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热心网友时间：2024-09-15 14:47

在C语言中，哈夫曼编码是一种优化数据传输的方法。通过构造以字符频率为权值的哈夫曼树，我们可以为每个字符分配一个独特的前缀编码，使得使用频率高的字符对应较短的编码，反之则较长。哈夫曼树的构建过程涉及从频率最低的字符开始，合并成新的节点，直至形成一棵完整的树。

实现上，哈夫曼树的结点和编码都采用顺序存储结构，如HuffNodes数组。首先，输入字符串并统计字符出现的频次，然后每次选取频率最小的两个结点合并，直至形成一棵哈夫曼树。通过递归遍历这棵树，我们可以生成每个字符的哈夫曼编码，例如字符A对应编码10，B为001，C为01，D为11，E为000。

编码过程涉及编写encoding函数，将原始输入字符串转换为Huffman编码串，译码方法的时间复杂度为O(n)。下面是一个简化的C语言实现步骤：

定义顺序存储的哈夫曼结点和编码数组
统计字符频次
合并频率最低的结点，形成新结点
重复合并直至生成哈夫曼树
使用队列进行递归遍历哈夫曼树生成编码
实现encoding函数进行编码转换
编写译码函数，以高效方式处理数据
主函数调用以上步骤并输出结果

此代码经过验证，但在实际使用中如有任何问题，欢迎提出指正。