Python 代码实现霍夫曼树

Python 代码实现霍夫曼树

霍夫曼树是一种常用的数学算法，主要用于压缩和加密数据。在本文中，我们将演示如何使用 Python 实现一个霍夫曼树，并提供完整的源代码。

前置知识

霍夫曼树是一种二叉树，其中每个叶子节点表示一个字符，其路径长度等于该字符出现的次数。路径长度是指从根节点到叶子节点的边数。因此，霍夫曼树可以用于压缩和解压缩数据，以及加密和解密数据。

实现步骤

在 Python 中实现霍夫曼树的步骤如下：

1. 统计输入文本中每个字符的出现次数。

2. 创建一个包含所有字符及其出现次数的列表。

3. 将列表按照出现次数降序排序。

4. 递归地创建一个霍夫曼树，每次合并两个具有最小出现次数的节点。

5. 使用霍夫曼树构建编码表，将每个字符映射到其对应的二进制编码。

6. 使用编码表将输入文本转换为二进制编码。

以下是完整的源代码：

import heapq

class HuffmanNode:
    def __init__(self, value, frequency):
        self.value = value
        self.frequency = frequency
        self.left = None
        self.right = None

    def __lt__(self, other):
        return self.frequency &l