【数据结构与算法】二叉树——哈夫曼编码

哈夫曼编码是一种可变字长编码,基于字符出现概率来压缩数据。它通过构建哈夫曼树,使得高频字符编码较短,降低数据存储空间。文章介绍了哈夫曼编码的生成方法,并提供了一段代码实现。尽管编码不唯一,但其无前缀特性有利于解码,广泛应用于数据传输。

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最近有很多的小朋友问我什么是哈夫曼编码,哈夫曼编码是一种可变字长的编码,那什么是可变字长呢?就是一句话里的每一个字符(ASCII码)它的位数(长度)是不一样的。就像我们一句话(AAAACCCCCDDDDBBE)有A,B,C,D,E五种字符,在这里我们可以用01表示A字符,用001表示B字符,用11表示C字符,用10表示D字符,用000表示E字符。如下图:

既然知道了哈夫曼编码是什么了,那又有好奇的小朋友又会问了:那么哈夫曼编码是按照什么原理生成的呢?

在这里我就要告诉大家,哈夫曼编码是根据哈夫曼树生成的,如果看到这里有小朋友不知道什么是树的话可以先去学习一下二叉树。哈夫曼树是一种特殊的二叉树,为什么特殊?因为哈夫曼树只有叶子节点保存了数据。

那接下来我们就来分析怎么去对一句话的每一个字符生成编码:

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