压缩算法之Huffman编码及matlab实现

最新推荐文章于 2023-09-10 01:09:53 发布

数据挖掘奇才

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本文介绍了Huffman编码，一种无损数据压缩算法，通过构建哈夫曼树为高频字符分配短编码。使用MATLAB，文章详细阐述了如何统计字符频率、构造哈夫曼树以及实现数据的压缩和解压缩过程。

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压缩算法之Huffman编码及matlab实现

Huffman编码是一种广泛应用于无损数据压缩的算法，其基本思想是通过构造一棵哈夫曼树，将出现频率较高的字符用较短的编码表示，而出现频率较低的字符用较长的编码表示，从而实现对原始数据的压缩。

下面我们来介绍一下如何利用matlab实现Huffman编码。首先，我们需要用matlab统计输入数据中各个字符出现的次数。

function f = getFrequency(filename)
    fid = fopen(filename, 'r');
    c = fread(fid);
    fclose(fid);
    f = zeros(1, 256); % ascii码表中有256个字符
    for i = 1:length(c)
        f(c(i)+1) = f(c(i)+1) + 1; % 统计每个字符出现的次数
    end
end

其中，getFrequency函数的输入参数为待压缩文件的文件名，输出参数f为一个长度为256的向量，表示ascii码表中各个字符出现的次数。

接着，我们需要构造哈夫曼树。这可以通过递归的方式实现，具体代码如下：

function [tree, code] = buildHuffmanTree(frequency)
    n = length(frequency);
    nodes = repmat(struct('parent', [], 'left', [], 'right', [], 'weight', []), 1, 2*n-1);
    for i = 1:n
        nodes(i)

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